Технологии ракетостроения. 3D-Printing и другие новости.
Начну с "других новостей". Надо было об этом сообщить раньше, но не успел.
Космический корабль Дракон завершил вторую миссию по программе снабжения МКС, отстыковался от станции и через 5 часов совершил посадку точно в заданном районе Тихого океана.
Командир МКС, канадский астронавт Thomas Marshburn так прокомментировал прощание с драконом:
Sad to see the Dragon go. Performed her job beautifully. Heading back to her lair. Wish her all the best for the splashdown today."
В переводе, кто не понимает аглицкого:
"Грустно видеть Дракон уходящим. Отработал прекрасно. Возращается домой. Пожелаю ему удачного приводнения сегодня"
Добрые пожелания Томаса исполнились - корабль вернулся и мягко опустился в воды Тихого океана недалеко от поджидавшего его судна, зафрахтованного СпейсХ. Корабль "выловили" из воды, установили на палубе и сегодня он прибыл в порт Лос Анжелеса.
После отправки на пенсию спейс-шаттл, Дракон - единственный космический корабль, обеспечивающий возврат грузов на Землю с орбитальной станции. В этот раз он привез больше тонны грузов. Часть груза - результаты биологических экспериментов и биообразцы, которые прибыли в специальных холодильных контейнерах. Их сразу извлекли из корабля и отправили в НАСА. Остальное содержимое будет выгружено на заводе фирмы в Хавторне и потом переправлено в разные учреждения, по адресам.
Другая новость - после успешных предстартовых испытаний, Антаресу фирмы Орбитал утвердили стартовое окно в апреле. Это будет первая попытка запустить ракету с двигателями НК-33 после достопамятных провальных испытаний ракеты советской лунной Н1. Пожелаем Антаресу удачи.
Третья новость - новый двигатель СпейсХ для Фалькон-9, Мерлин-1Д, получил полетную сертификацию от НАСА и ВВС США. По сравнению с предыдущей версией, Мерлин-1С, двигатель значительно прибавил в мощности и стал рекордным по соотношению тяга/вес для газогенераторных керосин-кислородных двигателей. Соотношение 150:1 достигнуто впервые.
СпейсХ готовит к запуску в июне новую версию ракеты Фалькон-9 v.1.1. Этот Фалькон значительно "подрос" (69,2 м против 53 м), прибавил в весе (480 против 318 тонн) и грузоподъемности. Новая версия сможет выводить на НОО до 13150 кг полезной нагрузки - солидная прибавка по сравнению с версией, которая летает сейчас (максимум - 9 тонн).
Первый запуск должен состояться в июне, с базы ВВС США Ванденберг, Калифорния, полезная нагрузка - спутник Кассиопея Канадского Космического Агентства. Пожелаем удачи новому Фалькону.
Ну и теперь о главном. Цитирую целиком статью с указанного сайта:
Самую большую в мире ракету напечатают с помощью лазера
Компании Pratt и Whitney Rocketdyne подтвердили пригодность перспективной технологии лазерной печати для производства деталей ракет.
Ранее мы уже сообщали о планах НАСА использовать технологию 3D-печати на основе селективной лазерной плавки (SLM) для изготовления деталей ракетного двигателя J-2X будущей тяжелой ракеты-носителя SLS.
И вот теперь разработчики J-2X отчитались о серии огневых испытаний крышки клапана, изготовленной по технологии SLM. Деталь сделали с помощью лазерной трехмерной печати, в процессе которой лазер сплавляет металлическую пыль в деталь определенной формы. Таким образом без единого шва или винтового соединения удалось изготовить крышку: важную деталь, которая, по-сути, управляет работой турбонасоса двигателя. Данный элемент двигателя подвергается воздействию больших температур и давления, тем не менее испытания подтвердили надежность напечатанной детали.
Интенсивные огневые тесты ракетного двигателя J-2X были проведены еще 7 марта в Космическом центре НАСА имени Стенниса. Это был первый раз, когда деталь, сделанная по технологии SLM, была испытана во время полномасштабных огневых тестов двигателя. В принципе крышка является относительно простой деталью, но ее испытания позволят разработать стандарты проектирования, проверки техники и характеристик других печатных деталей. Успешное тестирование J-2X, позволяет начать проектирование и разработку более сложных деталей, выполненных по технологии SLM, а также начать испытания напечатанных деталей для двигателя RS-25. Напомним, что двигатель RS-25 создавался для шаттлов, но этот надежный и проверенный агрегат планируют использовать и на перспективной ракете SLS. Анализ результатов испытаний показывает, что технология трехмерной лазерной плавки может сэкономить существенные временные и денежные ресурсы. Изготовление деталей по технологии SLM занимает считанные дни вместо месяцев, и на фоне огромных трудозатрат по сборке ракеты-носителя это существенная экономия. Так, новые технологии делают производство последней ступени обтекателя ракеты SLS на 35% дешевле. Разработчики считают, что эта экономия распространится на всю конструкцию ракеты.
Если этот опыт окажется успешным, то новая технология изготовления ракет значительно удешевит полеты в космос, сделает их более доступными и более частыми.
Комментарии
Я немного знакомился с возможностями лазерного 3-Д принтинга. Они ещё и термообработку обеспечивают в точности по требованиям технологии. Например, поверхностную закалку на заданную глубину с точностью до микронов.
Главный вопрос - порошок из сплавов металлов.
Отдельно идут испытания системы аварийного прерывания полета, испытания устройств самоликвидации ракеты на участке взлета.
Потом начинают летные испытания. Запускают ракету с иммитатором полезной нагрузки.
Какие испытания имел в виду Рогозин - я без понятия. Но они действительно могут занять много времени.
Из того, что я последнее слышал - в конце декабря проходили испытания прочности корпуса отсеков 3-й ступени.
Хотелось бы услышать, наконец, о запуске Ангары, хотя там тоже масса вопросов, например, в какой конфигурации - там много вариантов.
Ангара морально устарела давным давно. Технологии старые, двигатели тоже не новые. РД-191 - это одна камера от 4-камерного РД-170 (отношение тяги к массе 98, а у Мерлина 1Д - 150).
Ангара по показателю цена/качество не может конкурировать на рынке ракетно-космической техники.
Вы заметьте, как резко все рванулись заниматься удешевлением технологий ракетостроения:
- СпейсХ - мы уже обсуждали.
- Боинг через XCore занимается ракетными двигателями с поршневыми насосами вместо турбонасосов
- NASA вместе с Рокетдайн и Боинг-Локхид дернула в 3-D принтинг.
Новые двигатели, новые материалы, новые технологии изготовления, новые технологии возвращения ступеней ракет и кораблей - всё направлено не столько на повышение летных данных, сколько на повышение надежности и снижение затрат.
Союзы обходятся в 100 лямов, грубо говоря, за полет. Фалькон-9 v.1.1 стоит уже 54 ляма. НАСА платит сейчас за полет астронавта на Союзе 63 миллиона, Маск предлагает возить за 20.
Кузнечик обещает 0,5 миллиона за полет. Считайте, за 1 билет астронавта - 100 тыщ.
Надо конкурировать, а Ангара не в теме.