В СПбГМТУ на 3D-принтере напечатали первый ракетный двигатель для «Ангары»
Благодаря новым технологиям производство подешевело, а при серийном выпуске может снизиться и цена готового изделия. В будущем Россия сможет укрепить свои позиции на рынке космических услуг.
Специалисты Петербургского морского технического университета (СПбГМТУ) совместно с партнерами впервые в России изготовили жидкостный ракетный двигатель РД-191МР для ракеты-носителя семейства «Ангара» методом лазерной 3D-печатной аддитивной технологии. Изделие прошло огневые испытания и подтвердило свою работоспособность.
В производстве нового двигателя были применены прямое лазерное выращивание и селективное лазерное спекание. Компоненты изделия печатались по частям для учета разных термомеханических свойств. Также были впервые использованы новые отечественные жаропрочные никелевые сплавы. В результате специалисты отметили ряд положительных изменений. Время производства и его стоимость снизились в 2,5 раза, трудозатраты на отдельные узлы уменьшились на 25%. При серийном производстве ожидается снижение полной себестоимости готового двигателя на 40%.
Для отечественного ракетно-космического сектора это – первая реализация аддитивных технологий для крупного жидкостного двигателя. Учитывая, что линейка «Ангара» критически важна для запусков с космодромов «Плесецк» и «Восточный», такое производство можно считать значительным событием в построении импортозамещения зарубежной продукции. При развитии данных технологий космические запуски могут стать дешевле, а экспортный потенциал российских ракетных продуктов – выше.
В испытания экспериментального двигателя входила проверка надежности и работоспособности ключевых узлов и агрегатов: системы подачи топлива, автоматики, регулирования, газогенераторов и силовых элементов. Источник: официальный телеграм-канал АО «НПО Энергомаш».
Больше отечественных материалов
Аддитивные технологии становятся стратегическим инструментом для ускоренного и низкозатратного производства высокоточных узлов ракетных двигателей (РД). Это – важный фактор для модернизации всей линейки двигателей НПО «Энергомаш» и других агрегатов. Учитывая развитие таких технологий, впоследствии 3D-печать можно будет применять и для других типов двигателей и ключевых узлов.
Судя по всему, доля отечественных материалов и технологий в производстве ракетных носителей будет увеличиваться. Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР) будут выполняться быстрее, при этом коммерческие запуски станут выходить на новые рынки. Правда, стоит учесть, что для этого потребуется привести аддитивные методы в соответствие с требованиями ГОСТ и ОСТ Республики Казахстан. Кроме того, необходимо развивать промышленную базу лазерных 3D-систем и поставок высококачественных сплавов.
В ближайших планах инженеров - создание титановой юбки сопла методом аддитивного выращивания. Источник: официальный телеграм-канал АО «НПО Энергомаш».
Массовая печать двигателей
Аддитивная печать в сфере ракетостроения развивается не только в России, но и во многих странах мира. Так, Индийская организация космических исследований (ISRO) успешно испытала 3D-печатный жидкостный двигатель для верхней ступени четырехступенчатой ракеты (PSLV). Ракетный двигатель SuperDraco (разработка компании SpaceX) также представляет из себя полностью 3D-печатный двигательный модуль для системы аварийного спасения Crew Dragon. В мире наблюдается неуклонный рост рынка 3D-печатных двигателей.
В России применение аддитивных технологий особенно заметно на примере однокамерного двигателя РД-191. Здесь их внедрение в узлы двигателя планировалось еще с конца 2010-х годов, однако массовое применение началось недавно. Теперь же, по всей видимости, данные технологии будут использоваться все чаще: выгоды от их применения слишком очевидны.
Технологии снизят затраты
Создание двигателя РД-191МР с помощью 3D-печати – это важный технологический этап для российского космоса. Зрелость технологий уже достигла уровня, достаточного для изготовления критичных агрегатов. А применение 3D-печати обещает ускорить обновление космической техники, снизить затраты и в целом помочь укрепить технологический суверенитет страны.
Использование 3D-печати стало общим трендом, который с каждым годом лишь усиливается. Вероятнее всего, в ближайшие несколько лет в серийном производстве ракетных двигателей вырастет доля изделий, выполняемых с помощью аддитивных технологий. Благодаря расширяющимся госзаказам усилится разработка отечественных лазерных аддитивных систем и сплавов. В итоге Россия со своим технологическим предложением займет более устойчивую позицию на рынке космических пусковых услуг.
Иван Краснов, генеральный директор АО «НПО Энергомаш». Источник: официальный сайт Госкорпорации «Роскосмос».
