Система космического запуска НАСА (SLS) - первая тяжелая ракета-носитель с тех пор, как "Сатурн-5" отправил американских астронавтов на Луну. SLS будет играть центральную роль в будущем американских космических полетов, но также может стать важным испытанием технологий, которые, как ожидается, обновят слабую обрабатывающую промышленность страны.
Селективное лазерное плавление (SLM) используется в Центре космических полетов Маршалла НАСА в Хантсвилле, штат Алабама, для создания деталей для ракетных двигателей J-2X и RS-25, которые будут питать SLS, первый полет которого запланирован на 2017 год. НАСА ожидает, что УУЗР упростит процесс изготовления некоторых деталей и в некоторых случаях снизит стоимость производства вдвое при условии, что компоненты выдержат трудности подъема самой большой ракеты-носителя, когда-либо построенной в космосе.
Первая версия SLS представляет собой 70-тонную ракету, которая поднимет около 70 000 кг, обеспечивая при этом на 10% большую тягу, чем Saturn 5. SLS будет использоваться в исследовательской миссии 1 2017 года, которая запустит беспилотный космический корабль Orion в кругосветное путешествие. предшественник исследовательской миссии 2, которая запланирована на 2021 год. В этой миссии для запуска "Ориона" будет использоваться 130-тонный SLS и экипаж из четырех астронавтов. Эта ракета обеспечит на 20 % большую тягу, чем "Сатурн-5", и поднимет 130 000 кг.
Новейшая машина была недавно доставлена в Центр космических полетов Маршалла НАСА в Хантсвилле, штат Алабама, для создания сложных металлических деталей для следующей американской ракеты большой грузоподъемности. (НАСА/MSFC)
Есть надежда, что УУЗР снизит стоимость программы. SLM - это тип технологии аддитивного производства, в которой используется тонкоизмельченный сплав, который наносится слоем толщиной до 20 микрон, а затем сплавляется сфокусированным лазерным лучом внутри камеры, содержащей инертный газ. Как только лазер превратил слой в твердый металл, наносится еще один слой порошка, и процесс повторяется.
В настоящее время НАСА тестирует возможность изготовления деталей двигателя из сплавов на основе никеля с использованием SLM. Те же сплавы используются для изготовления 90 % деталей двигателей RS-25 и J-2X. Но ключевое отличие заключается в том, что элементы двигателя выковываются и фрезеруются, чтобы придать им окончательную форму, и часто для создания детали требуется лазерная сварка нескольких деталей.
В 2010 году инженеры Marshall начали применять альтернативные подходы к созданию деталей для двигателя J-2X следующего поколения. SLM был использован для создания воздуховода для газогенератора в двигателе. Сама деталь не сложна, но из-за толщины и радиуса изгиба ее очень сложно изготовить.
Хотя деталь SLM была не такой прочной, как кованый и фрезерованный воздуховод, она находилась в минимально допустимом диапазоне. Однако эта деталь не требовала сварки, а это означало, что она могла обладать большей прочностью конструкции.
Необходимы дополнительные тесты, чтобы определить, будут ли эти компоненты работать в самых напряженных условиях и могут ли они быть должным образом выполнены с использованием SLM. Хорошими кандидатами являются детали со сложной геометрией, которые трудно изготовить и которые требуют нескольких сварных швов.
