Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства NASA успешно осуществило тестирование ракетного сопла, созданного с использованием 3D-печати из нового свариваемого типа алюминия. Таким образом, организация сделала важный технологический шаг в увеличении грузоподъемности ракеты и освоения дальнего космоса.

Роль массы деталей в летательных аппаратах нельзя недооценивать. Благодаря своей низкой плотности, алюминий один из наиболее подходящих материалов для создания прочных и легких компонентов. Однако алюминий не зарекомендовал себя при работе с высокими температурами и часто создает проблемы при сварке. К тому же традиционные ракетные сопла состоят из тысяч отдельных сварных деталей.

Проект RAMFIRE (Реактивное аддитивное производство четвертой промышленной революции), финансируемый дирекцией космической технологии NASA (Дирекция научно-технических задач космической технологии STMD), был создан с целью решения технических задач и адаптации алюминия как материала для деталей космических аппаратов. В рамках проекта инженеры разработали легкие алюминиевые сопла с внутренними охлаждающими каналами, которые эффективно предотвращают плавление на сверхвысоких температурах. В своей работе исследователи использовали новый алюминий под названием A6061-RAM2.

Как утверждают разработчики проекта RAMFIRE, такой подход позволяет значительно упростить процесс производства крупных деталей двигателей за считанные дни. Полученные результаты открывают перспективы для более глубокого исследования и использования данной технологии в дальнейших разработках. В ходе многочисленных испытаний с использованием жидкого кислорода и водорода была продемонстрирована высокая эффективность двух созданных сопел.

В космической сфере становится все более популярным использование 3D-печати для создания компонентов ракет. Например, компания Rocket Lab, разработала первый в мире двигатель Rutherford, изготовленный на 3D-принтере, а британская Skyrora намерена применять данную технологию для производства своих двигателей.

Однако следует отметить, что внедрение аддитивных технологий в производство требует существенных инвестиций в оборудование и материалы. Но в долгосрочной перспективе потенциал данного подхода заключается в его способности значительно ускорить производство и снизить затраты на выпуск космических аппаратов.