3д печать уже давно применяется в ракетостроении, будь то создание сопла, форсунок, частей двигателя или чего-то другого. Также ведется много исследований в области техники и, конечно же, 3д технологии играют здесь решающую роль. Например, Сэм Роджерс недавно опубликовал фантастическую видеодемонстрацию прототипов, напечатанных на настольном 3D принтере, которые производятся в Additive Experimental (AX) для исследования вихревого охлаждения в ракетах.

Вихревое охлаждение — это гибридный метод охлаждения камеры сгорания ракеты с одновременной подачей топлива, путем впрыскивания чистого газообразного кислорода под касательным углом, так что он закручивается вокруг камеры, а вихревое движение создает пограничный слой холодного кислорода между стенками и огненным горением, происходящим в центре. Так как слой газообразного кислорода предотвращает соприкосновение огня со стенками камеры, то они остаются прохладными, несмотря на то, что камера заполнена огнем. Затем кислород течет назад к форсункам, где он, наконец, закручивается в центр, смешивается с топливом и становится частью процесса сгорания.

Великолепный дизайн, по крайней мере, на бумаге, но испытать вихревое охлаждение невероятно сложно, когда вы не видите, что происходит в камере сгорания. Вот тут и приходит на помощь 3D печать. Прототип системы воспламенения двигателя и вихревая камера были напечатаны прозрачной смолой на 3D принтере SLA, так что весь процесс можно было легко снимать и изучать в замедленной съемке. Возможность видеть действие позволило им определить причину отказов, например, длину начальной камеры, препятствующей возникновению вихря. Система также была спроектирована так, чтобы быть модульной, чтобы части можно было легко заменять, когда они модифицируются или взрываются.

Время и деньги, которые потребовались бы для этого проекта при производстве всех итераций этих невероятно сложных компонентов традиционными методами, сделали бы исследования недоступными для всех, кроме крупнейших компаний и агентств. Они сэкономили еще больше времени и денег, печатая смолой на настольном принтере без всякого металла. К тому же, в отличие от термопластов, таких как PLA и ABS, смола не плавится при воздействии более высоких температур, чем она может выдержать, то есть внешний слой сгорает, но изделие сохраняет свою форму, давая исследователям время.

Эта конструкция вихревого охлаждения и проект 3D печати поистине замечательны. Трудно поверить, что настольный принтер, использующий стандартную смолу, может создать функциональный ракетный двигатель, который не плавится и не взрывается.