Verbundwerkstoff umhüllte 3D-gedruckte Raketentriebwerk hält extreme Hitze aus

Ein Projekt der NASA revolutioniert die Herstellung von Flüssigkeitsraketenmotoren. Additive Manufacturing, besser bekannt als 3D-Druck, kombiniert mit fortschrittlicher Composite-Technologie könnte dazu beitragen, dass Raketentriebwerke leichter, billiger und einfacher herzustellen sind.

Ingenieure der NASA testeten eine Schubkammer aus 3D-gedruckten Kupferraketen mit einem Fassungsvermögen von 2.400 lbf und Verbundwerkstoffummantelung, um zu sehen, ob die einzigartig gefertigte Hardware der Hitze und den strukturellen Belastungen standhalten konnte.

Im Marshall Space Flight Center der NASA wurden insgesamt 18 heiße Feuertests bei hohem Kammerdruck durchgeführt. Die 3D-gedruckte Hardware hat der Hitze und den Belastungen erfolgreich standgehalten. Die Tests zeigten, dass die neuen 3D-Druck- und Verbundtechnologien sowie eine neue Additivtechnik für die Düse für die Schubkammermontage geeignet waren.

Die Tests waren Teil des Projekts der NASA Rapid Analysis and Manufacturing Propulsion Technology (RAMPT). Das Projekt RAMPT wird neue Konstruktions- und Fertigungstechnologien entwickeln, um den Umfang zu erhöhen, die Kosten erheblich zu senken und die Leistung für regenerativ gekühlte Schubkammeranordnungen, insbesondere die Brennkammer und die Düse für Regierungs- und Industrieprogramme, zu verbessern. Damit wird der längste Vorlauf, die höchsten Kosten und die schwerste Komponente im Motorsystem angesprochen.

Das Ziel von RAMPT ist die Entwicklung einer integrierten, leichtgewichtigen Schubkammereinheit aus mehreren Legierungen, die den Umfang aktueller additiver Fertigungstechnologien deutlich erhöht, die damit verbundenen Kosten und den Zeitplan reduziert und Konstruktionsoptionen bietet, die bisher nicht möglich waren. Dieses Projekt plant die Nutzung von Regierungs- und Industrieinvestitionen durch öffentlich-private Partnerschaften sowie die Bereitstellung von Prozessentwicklungsdaten und Technologieverbesserungen in der gesamten Antriebs- und verwandten Industrie.

RAMPT möchte auch eine inländische Lieferkette schaffen und spezialisierte Technologieanbieter entwickeln, die allen interessierten Industriepartnern und Regierungsbehörden zur Verfügung stehen werden. Das Projekt wird eine integrierte Spezialprozessentwicklung, Materialcharakterisierung sowie Hardwareentwicklung und -tests entwickeln, um das Gesamtkonzept zu reifen.