学生们在谢菲尔德大学使用3D打印技术建造了类似于SpaceX等开拓性空间公司使用的液体火箭发动机。该发动机是英国学生首次打印的,并且是最强大的学生制造的液体火箭发动机。希望利用这一发动机将他们自己的火箭发射至太空边缘,成为英国第一个学生领导的团队超越卡门线,即海拔62英里。谢菲尔德学生成功地进行了“Race to Space”比赛的发动机热试验。
液体火箭发动机是由谢菲尔德工程和科学学生团队开发的“SunFire”发动机,是英国学生首次打印并成功测试的金属3D打印液体火箭发动机。这是最强大的学生制造的发动机,是一种同时使用燃料和氧化剂的发动机,而不像喷气式发动机那样吸入氧气。它也是首个采用再生冷却技术的发动机,在燃烧前使用燃料冷却燃烧室,提高了发动机的效率并减轻了重量。谢菲尔德学生还成功进行了发动机热试验,该活动为英国各大学的学生团队提供了为期一周的“Race to Space”比赛,测试他们在过去两个学年内建造的火箭发动机。
谢菲尔德学生在过去两年的时间外,在谢菲尔德大学的航天计划中建造发动机。他们希望最终利用这一发动机推动他们自己的火箭到太空边缘,并成为英国第一个超出卡门线的学生团队,该线在海拔62英里处界定地球大气层边界。团队已经在2019年取得了业余火箭的英国高度记录。
谢菲尔德大学的Royce Discovery Centre - 一个致力于开发满足英国制造业需求的下一代材料的研究中心 - 在试验激光粉床金属3D打印方面发挥了重要作用,用于建造火箭发动机。大学的先进制造研究中心(AMRC)和工程学院对打印后的发动机进行了加工。
引发团队和前Sunride项目经理的工程学毕业生 Dana Arabiyat 现在在劳斯莱斯工作,称:“两年后,我们发动机的成功热试验让我们度过了一生中最难忘的五秒钟!这一成就证明了我们的 Project SunFire 团队成员和领导人的非凡才能和奉献精神,以及对 Dr Alistair John 的不懈指导。”
谢菲尔德大学航空工程副主任 Alistair John 博士监督了这个团队,他说:“太空企业(如SpaceX)越来越多地使用增材制造(3D打印),因为其可以建造复杂、轻量化的定制几何形状,这是传统方法做不到的。例如,我们发动机中的冷却通道,尽管燃烧温度达到2000摄氏度,却仍能防止发动机融化,这只能通过3D打印实现。太阳能滑行等课外活动和 Race to Space 倡议至关重要,因为它们让学生将所学知识应用到实践中,并突破他们的能力极限。对于英国太空行业来说,让学生获取实际经验以培养行业所需技能至关重要。”