2018/04/02
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3D打印火箭推进器可以改变小型航天器产业
3D打印已经在航空工业中占据了一席之地，该技术被用于制造火箭发动机、部件以及卫星等等。即使燃料本身也可以3D打印，这就是犹他州州立大学研究生最近做了一个由NASA本周发送到太空的实验。该实验由航天工程研究生Marc Bulcher，Zac Lewis和Rob Stoddard以及航天工程教授Stephen Whitmore设计和制造。它涉及一种新型推进器，由Whitmore公司开发并获得专利，由ABS材料3D打印而成，推进器不会将火箭发射到太空，而是将它们定位在零重力下。 USU团队开发的推进器不会燃烧传统的液体火箭燃料，而是由塑料本身燃烧。
Bulcher说：“绝大多数用于太空推进的液体火箭燃料都是非常危险和有毒的。例如，肼就是控制卫星和小型航天器的推进器。肼具有致癌性，制造成本高，并带来许多安全和环境方面的挑战。“航空航天工程专业的研究生Zac Lewis从NASA的控制中心观看了发射。3D打印使团队能够“将某些可打印塑料混合成具有火箭燃料优势特性的材料”。“我们能够设计出一些相当有趣的塑料，事实证明，它制造出真正非常好的火箭燃料，基本上，我们正在用我们用来制作乐高玩具的东西来打印我们的燃料。”
Bulcher于2016年开始与Whitmore合作，最初并没有完全理解液体无油推进器的概念。“这对我来说没什么意义，”Bulcher说。 “所以我对它的化学作了更多的研究，就像'好的，这些塑料与碳氢化合物非常相似，并且在热压的作用下，它们会燃烧。'”为了测试推进器，团队将其中的两个安装在大型探空火箭内的小型测试框架上。当火箭到达正确的高度时，中间部分掉下来，将推进器暴露在太空真空中。测试成功了，每个推力器开了5次。
Stephen A. Whitmore教授和研究生Zac Lewis，Rob Stoddard和Marc Bulcher
本周早些时候，美国宇航局发射了一枚火箭，作为其本科学生项目计划（USIP）的一部分，该项目来自拥有推进器以及其他三所大学的实验的沃洛普斯飞行基地。火箭在太空中飞行约七分钟，达到107英里的高度，然后随着降落伞回到地球并落在大西洋中。
USU团队的下一步是确定推进器的废气是否污染了附近的光学传感器。如果他们开始燃烧干净，他们可以改变制造小型宇宙飞船推进器的方式。他说，像他们开发的推进剂不会完全取代肼，他们也不会取代用来发射火箭的更强大的燃料，但它们可以代表一种新的更便宜，更环保，更灵活的方式来驱动推进器。
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