Blue Origin和Aerojet Rocketdyne通过3D打印推动NASA的太空探索

Blue Origin和Aerojet Rocketdyne将扩大与美国宇航局的合作伙伴关系，航空航天巨头的目标是开展两个增材制造（AM）项目，以推进该机构月球到火星活动的推进能力的未来。

NASA通过其合作机会公告（ACO）从12家公司中选择了16个提案，其中两个来自Aerojet Rocketdyne，两个来自Blue Origin。由于ACO不是由NASA资助的，而是合作协议，该机构将提供其独特的设施和技术专长，允许更直接地支持有前途的技术开发，而无需转移资金。

“通过与美国公司分享我们的知识和设施，美国宇航局帮助成熟的能力，有望使我们的目标和整个航空航天业受益，”该机构总部空间技术任务理事会（STMD）副局长吉姆路透说。“这些奖项使我们能够与小型和大型公司合作，为未来的勘探推进一些最关键的技术。

除了Aerojet Rocketdyne和Blue Origin之外，NASA还招募了波音，Canopy Aerospace，洛克希德马丁，Maxar，Phase Four，Psionic，Roccor（Redwire公司），Stratolaunch，Sierra Space和Venturi Astrolab。这些公司计划展示广泛的太空创新，包括新的月球车轮胎设计，机器人组装的动力系统以及连接太空推进剂传输线的电动装置。

发动机技术
Aerojet Rocketdyne和位于阿拉巴马州亨茨维尔的美国宇航局马歇尔太空飞行中心将在未来两年内进行完全增材制造的液氧 – 液氢（LOX-LH2）发动机演示。该公司是LOX-LH2发动机的领先制造商之一，在为各种太空任务提供推进系统方面有着悠久的历史，包括阿波罗计划和航天飞机。其RS-25发动机使用LOX和LH2的组合作为推进剂，将在历史性的Artemis III任务期间为NASA超重型太空发射系统（SLS）火箭的核心级提供动力，该任务将50多年来首次将人类送回月球表面。

现有的RS-25发动机设计用于处理一些最极端的温度，因为它们移动大量推进剂以产生足够的能量，使火箭逃离地球引力，已经有许多3D打印部件。这些共同致力于将发动机的整体生产成本降低近 35%，同时保持性能、可靠性和安全性。四个已经用于为2022年11月的第一次阿尔忒弥斯月球任务提供动力。

RS-25发动机连接到NASA太空发射系统（SLS）火箭的核心级，用于该机构的Artemis任务。图片由NASA/Eric Bordelon提供

Aerojet积极将3D打印技术用于各种组件，已经能够为LOX-LH2发动机生产热交换器。得益于其3D打印技术，这家航空航天公司可以将这些部件作为单个整体组件生产，这些组件比传统设计更坚固，更耐用。除了热交换器，Aerojet Rocketdyne还使用AM制造喷射器，将推进剂输送到燃烧室和涡轮泵部件，如叶轮和叶片，这可以提高泵效率并降低制造成本。

在接受 3DPrint.com 采访时，该公司表示，它看到了3D打印改变航空航天业的巨大潜力。鉴于Aerojet在其制造过程中已经使用了3D打印，拥有使用LOX和LH2等低温推进剂的完全增材制造的大型火箭发动机似乎是下一个合乎逻辑的步骤。

开拓新天地
至于Blue Origin，它将与位于弗吉尼亚州汉普顿的NASA马歇尔和兰利研究中心合作，解决摩擦搅拌增材制造（FSAM），这是一种3D打印技术，特别适用于加工高强度和高温材料，如铝合金和钛，这些材料很难通过传统方法焊接。FSAM还可以以最少的浪费生产大型复杂零件，使其成为航空航天和其他高性能应用的有吸引力的选择。

两家公司都在制造过程中积极使用3D打印技术，清楚地将其视为提高效率，降低成本和加速航天工业创新的宝贵工具。

NASA马歇尔推进3D打印火箭发动机喷嘴技术。图片由NASA / MSFC / David Olive提供

Blue Origin开发了自己的粉末床融合技术，用于生产火箭发动机部件和New Shepard和New Glenn火箭的其他部件。这家拥有二十年历史的航天公司表示，使用3D打印使其能够以更高的效率和精度生产零件。同样，Aerojet表示，使用3D打印使其能够减轻发动机的重量，同时保持性能和可靠性，并且还允许更快速地进行原型设计和新设计的迭代。

“这些合作降低了空间技术的开发成本，旨在加速新功能的注入，”NASA引爆点/ ACO负责人Laguduva Kubendran说。“2022 年 ACO 征集主题有意广泛，允许行业提出具有最广泛潜在利益的新兴能力，增加所有人获得空间的机会。”

美国宇航局当然希望在ACO下开发能够支持Artemis计划的技术，这是一项长期的人类太空探索计划，旨在到2025年将第一位女性和下一位男性送上月球。登月显然是NASA当时最优先的任务。但是，这些技术也有其他应用。

有兴趣与NASA一起开发太空技术的组织可以在这里在线探索机会。