Agnikul Cosmos“全3D打印“火箭發動機專利獲批
魔猴君 行業資訊 920天前
近日，據魔猴網了解，印度航天初創公司Agnikul Cosmo獲批了一項單件3D打印火箭發動機的設計和制造專利。該發動機由火箭發動機的五個主要部件組成，并作為單一部件一次性生產，高級半低溫液體推進發動機可在96小時內制造完成，旨在支持該公司名為Agnibaan的衛星運載火箭，但也可用于衛星和其他空間探索工具。
△AgnikulCosmos的單件式3D打印發動機。圖片由AgnikulCosmos提供
在傳統的制造方法下，一個火箭發動機至少要用焊接等技術仔細組裝100次，這對勞動力、設備和成本的要求很高。像許多空間技術公司一樣，Agnikul認為使用傳統工藝組裝發動機部件會很繁瑣和麻煩，所以它確定了需要一個單一的集成推進發動機，采用3D打印技術可以有效地優化空間飛行器的設計和制造。基于上述需求，這家位于欽奈的小型火箭公司在2020年底為其3D打印發動機申請了專利。
在兩年后，印度專利局為該發明頒發了專利，其目的是為空間飛行器提供一個高度可靠的單件輕質集成發動機。據Agnikul Cosmos公司稱，這款發動機包括燃燒燃料的燃燒室，將燃料注入燃燒室的噴射板，點燃燃料混合物的點火器，通過熱氣產生推力的噴嘴，以及用于再生冷卻的冷卻通道。
然而，在專利、外觀設計和商標總監辦公室公布的原始文件中，Agnikul沒有說明單件發動機是否還包括火箭發動機的其他子部件。而當Agnikul的創始人一直在社交媒體上發布有關他們最新里程碑的信息時，太空行業的同行專家也詢問該發動機是否真的如該公司所言是"完全"3D打印的。特別是，加州航天創業公司Launcher的制造和供應鏈主管Tim Berry在Agnikul的一篇帖子中問道，"管子、閥門、電子器件等是否都是一體成型的？"
他還補充表示：“如果只是噴嘴、腔體和噴射器，那么 "這不是一個完整的火箭發動機，也不是一個新發現。"
Berry可能是在暗指，在過去幾年中，其他太空初創公司也公開了3D打印火箭發動機的制造。例如，去年4月，Launcher公司首次展示了其E-2發動機的全部推力--該發動機擁有一個完全3D打印的腔體；RocketLab公司也被稱為使用3D打印的發動機，而火箭發動機制造商UrsaMajor公司只專注于開發3D打印的火箭推進系統，總部位于英國的初創公司Orbex甚至委托AMCM公司建造一臺大批量的3D打印機，用于整體制造其火箭發動機。有這么多公司轉向3D打印火箭推進系統，美國國家航空航天局（NASA）和歐洲航天局（ESA）等航天機構也在通過增材制造推進自己的火箭發動機技術，看來未來的競爭很嚴峻。
然而，Agnikul確信，它可以為其火箭發動機提供快速的周轉，因為所有東西都是一次性3D打印成形的。這家在印度理工學院馬德拉斯分校（IIT Madras）研究園孵化的初創公司，由于其一體式3D打印火箭發動機，已經達到了令人矚目的目標。自2019年以來，該公司表示，它已經實現了發動機制作過程的"自動化"，其制作過程中涉及到的組件為零，并且已經在2021年測試了其3D打印發動機。
△AgnikulCosmos的3D打印火箭發動機專利。圖片由AgnikulCosmos提供。
Agnikul指出，通過使用激光粉末床融合和高級航空材料，如銅及其合金、英科耐爾、蒙乃爾和鈦，發動機的所有部件都可以在建造過程中集成。
由于沒有螺栓、螺釘或焊接，與推力等級相似的發動機相比，該發動機非常輕（5至6公斤），后者的重量可高達25公斤。因此，通過利用3D打印，Agnikul認為這將有助于減少空間飛行器的質量、發射工具的成本，甚至是任務的成本。此外，與傳統的多部件組裝發動機相比，將發動機制造成單件有助于更容易識別錯誤。因此，資格認證更容易和更快，初創公司在其專利說明書部分描述了這一點。
正如幾乎每一個利用增材制造的行業所發生的那樣，批量生產變得更快，組裝一個多組件零件所需的時間也減少了。此外，Agnikul表示，隨著加工工作和人工干預的減少，他們設法將制造過程的周轉時間加快到三天，并在一周內完成發動機的飛行資格認證。這種更快的發動機制造周轉時間可以使裝配過程更快，并最終有助于提高發射頻率。
在評論這一最新成就時，Agnikul聯合創始人兼首席執行官Srinath Ravichandran在社交媒體上表示："當我們開始設計發動機的旅程時，我們不知道3D打印可以幫助我們到什么程度。現在，在多次成功發射后，3D打印似乎簡直是火箭發動機制造的最佳選擇。令人難以置信的是，我們有一個團隊，他們在內部從零開始發展這個原始設計，模擬它的每一個方面，讓它的制造將金屬燒結推向極限，并最終多次測試。"
Agnikul期待著在2022年底前測試發射其Agniban火箭，該火箭將在明年某個時候為客戶攜帶約100公斤的有效載荷進入700公里高的軌道。同時，這家初創公司與3D打印技術公司EOS印度公司合作，以擴大其3D打印火箭和子系統的潛力，并開設了一個新的設施，即火箭工廠-1，以3D打印其火箭發動機的規模，并已在現場設置了EOS的3D打印機，使其能夠在內部創建所需的硬件。
來源：https://www.3ddayin.net/3Ddayinfangan/43431.html
上一篇 3D打印技術面臨的挑戰
下一篇 魔猴網植入熱熔螺母必讀
