发布日期:2026-08-13 浏览:12
澳大利亚墨尔本大学工程专业学生团队与联邦科学与工业研究组织(CSIRO)Lab22增材制造中心合作,成功设计和试车了一台名为“Slinky”的3D打印再生冷却液氧双组元火箭发动机,成为首支在英国国际学生火箭竞赛Race2Space上成功试射此类发动机的澳大利亚学生团队。该发动机在竞赛中一举夺得液氧双组元类别冠军。
再生冷却“内嵌”设计,3D打印攻克传统制造难题
再生冷却技术是液体火箭发动机的关键技术之一,传统上依赖燃烧室外部复杂管路的缠绕来实现推进剂循环冷却。CSIRO高级研究科学家兼团队负责人Cherry Chen博士指出,现在利用3D打印技术,可以将冷却通道直接集成到燃烧室壁内部,从而显著提升冷却效率。
Slinky发动机正是采用这一设计思路,其内部冷却通道遍布燃烧室壁,其中一种推进剂在注入燃烧室前流经这些通道带走热量,实现冷却与燃烧的一体化。发动机采用铜合金材料,利用位于维多利亚州克莱顿的CSIRO Lab22的尼康SLM Solutions 280 2MA激光粉末床熔融(LPBF)系统打印完成。铜合金因其优异的导热性和耐高热流密度性能,成为制造该发动机燃烧室的理想材料。成品发动机重约6公斤,大小相当于一个大菠萝。
Race2Space赛场高光:单日五次试车,推力达5.4千牛
本月,学生团队将这台发动机运至英国参加Race2Space竞赛。在单日试车中,Slinky成功完成了五次热试车,其中包括节流测试,最大推力达到5.4千牛——这一推力水平与小型月球着陆器发动机相当。这一表现帮助团队赢得了液氧双组元类别冠军。
墨尔本大学航空航天与机械工程硕士生斯图尔特·戴维斯(Stuart Davis)表示:“能够站在计算工程的前沿,并展示其集成成果所带来的突破,我们感到无比兴奋。”
此次试车被合作方评价为澳大利亚学生团队在Race2Space上首次成功试射再生冷却液体火箭发动机,为澳大利亚高校在航天推进领域的实践教学和前沿探索树立了新的标杆。