アメリカのNASAの発表によると、新たに開発された革新的なロケットノズルが、深宇宙へのミッションを可能にする道を開いたとのことです。このノズルは、従来のノズルよりも軽量で、より多くのペイロードを運ぶことが可能な深宇宙飛行のための道筋を示しています。
NASAは最近、アルミニウム製のロケットエンジンノズルを3Dプリントで製造し、テストを行いました。このノズルは、従来のノズルよりも軽量で、より多くのペイロードを運ぶことが可能な深宇宙飛行のための道筋を示しています。
NASAのマーシャル宇宙飛行センターのエンジニアは、エリー、コロラド州のElementum 3Dと協力し、ロケットエンジンで使用するために十分な耐熱性を持つ溶接可能なタイプのアルミニウムを作り出しました。他の金属に比べてアルミニウムは密度が低く、高強度で軽量な部品を可能にします。
しかし、アルミニウムは極端な熱に対する耐性が低く、溶接中に割れる傾向があるため、通常はロケットエンジン部品の付加製造には使用されません。しかし、今回はそれが可能になりました。
NASAのReactive Additive Manufacturing for the Fourth Industrial Revolution、略してRAMFIREプロジェクトの最新の開発品について紹介します。RAMFIREプロジェクトは、軽量で、付加的に製造されたアルミニウム製のロケットノズルの進化に焦点を当てています。ノズルは、ノズルが溶けるのを防ぐために十分に冷えた状態を保つ小さな内部チャンネルで設計されています。
ラピッドシティ、サウスダコタ州のRPM Innovation（RPMI）施設では、大型のエアロスパイクデモンストレーションノズルの製造が進行中です。レーザーパウダー指向エネルギー堆積（LP-DED）プロセスは、レーザーを使用して溶融プールを作り、パウダーを溶融プールに吹き付けて材料を層ごとに堆積させます。NASAのエンジニアは、このノズルを将来の部品設計に役立つ証明材料として使用します。
従来の製造方法では、ノズルは数千の個々の部品を接合する必要があります。しかし、RAMFIREノズルは一つの部品として製造され、接合部分が大幅に少なく、製造時間も大幅に短縮されます。
NASAとElementum 3Dは、最初にA6061-RAM2と呼ばれる新型アルミニウム変種を開発し、ノズルを製造し、レーザーパウダー指向エネルギー堆積（LP-DED）技術で使用するパウダーを改良しました。別の商業パートナーであるRPM Innovations（RPMI）は、新たに発明されたアルミニウムと特殊なパウダーを使用して、LP-DEDプロセスを使用してRAMFIREノズルを製造しました。
NASAの月から火星への目標は、深宇宙目的地へのより多くの貨物を送る能力を必要としています。この新たな合金は、高い構造負荷に耐えられる軽量なロケット部品の製造を可能にすることで、この目標達成に重要な役割を果たす可能性があります。
ここで紹介するのは、マーシャル宇宙飛行センターで開発された、RAMFIREプロジェクトで使用される6061-RAM2アルミニウム材料を使用した真空ジャケット製造デモンストレータータンクです。この部品は、壁厚が約0.06インチの一連の内部冷却チャンネルを備えて設計されています。
NASAと産業パートナーは、データとプロセスを商業関係者や学界と共有するために働いています。様々な航空宇宙会社が、この新たな合金とLP-DED付加製造プロセスを評価し、衛星やその他のアプリケーションの部品を製造するためにどのように使用できるかを探っています。