NASA تنجح في اختبار حاقن صاروخي بالاستفادة من تقنية الطباعة 3D

5:13 ص Unknown No comments

مهندسو وكالة الفضاء الأميركية ناسا NASA انتهوا للتو من تجربة اختبار النار الساخن عن طريق نموذجي حواقن صواريخ مطبوعة بشكل ثلاثي الأبعاد 3D Print، حيث قام الفريق بإضفاء ميزات مخصصة لبعض مكونات الصاروخ من أجل زيادة أداء المحرك الصاروخي .

وظيفة الحاقن الصاروخي هنا هو مزج الاوكسجين السائل والهيدروجين الغازي معاً و من ثم يتم حرق هذا المزيج عند درجة حرارة أعلى من 6000 درجة فهرنهايت و ينتج عن هذا الاحتراق قوة دفع تقدر بـ 20000 رطل .

نجحت ناسا في اختبار أجزاء المحرك الصاروخي الأكثر تعقيداً التي تم تصميمها من قبل الوكالة و تمت طباعتها من قبل جهة مضيفة أو باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد .

استطاع فريق المهندسين في الوكالة كسر حدود التكنولوجيا بتصميمهم لحاقن محرك الصاروخ و هو الجزء الأكثر تعقيداً وظيفته ارسال الوقود الى المحرك و بالاستفادة من تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد ، إن عملية خلق الأجزاء كانت بإدخال التصاميم الى حاسب الطابعة ثلاثية الأبعاد و الطابعة بدورها تقوم ببناء كل جزء عن طريق تصفيف مسحوق المعدن وفق طبقات و من ثم دمجه و صهره مع الليزر هذه العملية عرفت باسم انتقائية ذوبان الليزر .

سمحت طريقة التصنيع هذه لمصممي الصواريخ لخلق حاقن بـ 40 عنصر رزازي مفرد ، جميعها تم طباعته كمكون واحد بدلا من تصنيعها بشكل فردي ، الجزء المشابه من حيث الحجم من أجل الحواقن التي تقود محركات الصاروخ الصغيرة و المشابه من حيث التصميم من أجل الحواقن التي تقود المحركات الكبيرة مثل محرك RS-25 الذي سوف يقود صاروخ SLS نظام الاطلاق الفضائي لناسا و هو مخصص لحمل رواد الفضاء و هو الآن قيد التطوير لحمل البشر خارج مدار الأرض و المريخ .

تحدث كريس سينغر ” Chris Singer ” مدير مديرية الهندسة في مارشال، كنا نريد الذهاب خطوة أبعد من مجرد اختبار الحاقن وشرح كيف أن الطباعة 3-D بإمكانها أن تحدث ثورة في تصاميم الصواريخ من أجل زيادة أداء النظام .

باستخدام طرق التصنيع التقليدية علينا انشاء 163 جزء بشكل مفرد و من ثم تتم عملية تجميع هذه الأجزاء ، لكن مع تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد يكفينا جزئين فقط هذا من شأنه توفير الوقت والمال والسماح للمهندسين لبناء أجزاء تساهم في تعزيز أداء محرك الصاروخ وأقل عرضة للفشل.

تم اختبار اثنين من حواقن الصواريخ لمدة خمس ثوان لكل منهما ، كان انتاجهم 20000 رطل كقوة دفع ، قام المصممون بابتكار انماط تدفق هندسية معقدة سمحت بتدويم الهيدرجين و الأوكسجين مع بعضهما البعض قبيل الاحتراق في 1400 رطل لكل بوصة مربعة و درجة حرارة تصل الى 6000 درجة فهرنهايت ، اغتنم المهندسون هذه الفرصة للعمل مع شركتين مختلفتين الأولى تدعى Solid Concepts في فالنسيا ولاية كاليفورنيا و الثانية Directed Manufacturing في أوستن ولاية تكساس حيث قامت كل شركة بطباعة حاقن واحد .

و اليكم مقطع الفيديو الذي يبين هذه التجربة على أرض الواقع :