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總部位于英國伍斯特郡的全球工程公司GKN Aerospace已收到阿麗亞娜集團(tuán)的合同，該集團(tuán)是跨國航空公司空中客車公司和賽峰集團(tuán)的合資企業(yè)，致力于開發(fā)和加工生產(chǎn)全尺寸渦輪機(jī)。

這些渦輪機(jī)將被整合到一個(gè)名為Prometheus的低成本可重復(fù)使用火箭發(fā)動(dòng)機(jī)中，該火箭發(fā)動(dòng)機(jī)將使用液態(tài)氧甲烷推進(jìn)劑“為歐洲未來[太空]發(fā)射器提供動(dòng)力。”

普羅米修斯，一種超低成本的可重復(fù)使用的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪器。

普羅米修斯項(xiàng)目

去年，阿麗亞娜集團(tuán)(前身為空中客車Safran發(fā)射器) 與歐洲航天局(ESA)簽署了一項(xiàng)價(jià)值7500萬歐元的合同，用于下一代火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。該合同旨在使用新的推進(jìn)劑和3D打印等創(chuàng)新制造技術(shù)，創(chuàng)造出具有成本效益的全尺寸發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪器。

在此之前，賽峰于2015年開始采用金屬3D打印方法對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行原型設(shè)計(jì)。作為Prometheus的前身之一，Vulcain 2.1包含3D打印結(jié)構(gòu)組件。然而，據(jù)說普羅米修斯的生產(chǎn)成本比這些發(fā)動(dòng)機(jī)低十倍。經(jīng)過六代Vulcain發(fā)動(dòng)機(jī)，Prometheus有望成為第一個(gè)充分利用3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)復(fù)雜性的引擎。

GKN Aerospace使用激光增材制造方法來加固和連接Vulcain 2示范噴嘴中的零件

暴漲的增材制造技術(shù)

GKN的3D打印渦輪機(jī)將為Prometheus的燃油系統(tǒng)提供動(dòng)力。其中一臺(tái)渦輪機(jī)將于2019年底交付，其中包含極高壓力，高速和高溫等極具挑戰(zhàn)性的負(fù)載。據(jù)GKN稱，增材制造技術(shù)可以為渦輪機(jī)內(nèi)的關(guān)鍵部件提供更高的性能，更短的交付周期和90%的成本降低。

這也使零件數(shù)量從100多個(gè)減少到2個(gè)，同時(shí)仍然支持壓力，溫度和轉(zhuǎn)速。制造業(yè)繼續(xù)與合作伙伴以及瑞典Trollh?ttan的GKN Aerospace高度自動(dòng)化發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)卓越中心合作。

阿麗亞娜6號(hào)火箭的普羅米修斯發(fā)動(dòng)機(jī)的地面試驗(yàn)將于2020年11月進(jìn)行。

“我們期待在重量和成本降低以及更快的生產(chǎn)速度方面展示其優(yōu)勢(shì)和附加價(jià)值。這些因素，加上我們?cè)诳臻g渦輪機(jī)方面的專業(yè)知識(shí)，已經(jīng)獲得了這項(xiàng)發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪機(jī)合同的授予，“瑞典航空航天公司服務(wù)和特殊產(chǎn)品發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)副總裁兼總經(jīng)理SébastienAknouche說。