NASA 3D üretim örnekleri
NASA’nın Marshall Uzay Uçuş Merkezi’nden yönetilen Robotik Biriktirme Teknolojisi (RDT) ekibi, otomatik 3D baskı teknolojilerini içerecek yenilikçi ve hafif yanma odaları, nozullar ve enjektörler tasarlıyor ve üretiyor. Amaç, sıcak yangın testi yoluyla çalışabilirliği, performansı ve yeniden kullanılabilirliği doğrulamak için ağırlığı optimize edilmiş malzemeler kullanarak bu süreçleri geliştirmektir.
RDT proje ekibi kısa süre önce sıcak ateş, hafif yanma odasını ve Nozulları test etti. Bu test için diğer donanım, Uzun Ömürlü Eklemeli Üretim Montajı (LLAMA) projesi kapsamında yakın zamanda test edilen enjektörleri ve karbon kompozit nozulları içeriyordu.
Donanım, toplam sıcak yangın süresinin 365,4 saniyesinde sekiz başlangıç yaptı. Ana yanma odası, yapılan tüm testler için 750 pound-inç kareye (psi) varan basınçların yanı sıra 6.200 derece Fahrenheit’e yaklaşan hesaplanan sıcak gaz sıcaklıkları yaşadı. 7,000 pound itme için tasarlanmış üç farklı karbon kompozit nozul da test edildi ve 4,000 derece Fahrenheit’in üzerinde ölçülen nozul sıcaklıkları ile zorlu ortam koşullarına dayanma yeteneklerini gösterdi
RDT, daha ağır ve tipik olarak daha fazla parçadan oluşan geleneksel donanım yerine daha hafif ve düşük maliyetli sıvı roket motoru parçaları sağlayarak gelecekteki NASA ve ticari uzay görevlerine fayda sağlayacaktır.
NASA roket ısı kalkanları
Bir atmosfere girmenin zorlu koşullarından geçerken insanları ve yükleri korumak için tasarlanan ısı kalkanları, 50 yıldan uzun bir süre önce Apollo döneminden beri NASA tarafından kullanılmaktadır. Ancak, giriş sırasında ısı kalkanının parçaları yandığında ne olur ve bu onların performansını nasıl etkiler?
2016’dan beri NASA Langley Araştırma Merkezi’nin Mach 6 rüzgar tünelinde çeşitli ısı kalkanı tasarımlarına sahip 100’den fazla seramik model test edildi. Tesis, Dünya’da deniz seviyesinde saatte yaklaşık 4.600 mil anlamına gelen ses hızının altı katı hızda test yapılmasına izin veriyor. Atlantik’i bir saatte geçecek kadar hız. Mach 6 rüzgar hızlarını yeniden oluşturmak için, deney odası kuru hava ile doldurulur, bir hedef basınç oluşturur ve ardından daralan nozullar aracılığıyla hipersonik hıza ulaşılır. Hava, genişleyen nozullar aracılığıyla test bölümünden çıkarken yavaşlar ve ardından bir vakum pompası aracılığıyla dışarı çekilir.
Bu test, uzay aracı basınç ve sıcaklık giriş ortamlarının tahminlerini iyileştirmek ve ısı kalkanı sistemlerinin bu ortamlara tepkilerini simüle etmek için yeni yaklaşımlar geliştiren NASA’nın Giriş Sistemleri Modelleme projesinin bir parçasıdır.
Test edilen ısı kalkanı modellerinin çoğu, mevcut ve gelecekteki NASA görevlerindekilere benzer farklı tipte termal koruma sistemlerini temsil etmektedir.
Isı kalkanı modellerinin – ergime veya malzemenin yanmasından, paneller arasındaki boşluklardan veya paneller arasındaki boşlukları doldurmak için kullanılan malzemeden kaynaklanan pürüzlülüğünün, farklı ortamlar ve yükler altında genel ısı kalkanı performansını nasıl etkilediğine ilişkin veriler toplanır.
Hipersonik Şişirilebilir Aerodinamik Yavaşlatıcı ısı kalkanı, dokuma, esnek bir termal koruma sistemi kullanır.
Langley’nin model dükkânında inşa edilen seramik modeller, ultraviyole ışık altında flüoresan ya da parlayan, eski katot ışın tüplü televizyonlarda kullanılana benzer bir termografik fosfor bileşiğiyle kaplanmıştır.
1990’larda Langley’de geliştirilen benzersiz bir teknik kullanarak, araştırmacılar modelden gelen ışığı ölçer ve bunu sıcaklık değişimleriyle ilişkilendirir; bu sayede mühendisler, simüle edilmiş atmosferik giriş sırasında ısı kalkanının farklı bölümlerinin ne kadar sıcak olduğunu belirleyebilirler
Emniyetli günler dileği ile…
Referanslar: NASA Space tech web sayfası