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Un moteur de fusée en impression 3D

Un moteur de fusée en impression 3D

by Gaëtan Lefèvre22 décembre 2015
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La NASA vient de franchir un nouveau cap dans l’utilisation de la fabrication additive, en imprimant un moteur de fusée, plus exactement des pièces séparées du moteur. Sur son site, elle explique que la fabrication additive peut nous permettre de construire des fusées pour visiter de nouvelles destinations. Une équipe de la NASA effectue donc des essais de moteur à base d’oxygène liquide et de méthane – gaz propulseurs pour atterrir – qui pourraient être utilisables sur Mars.

« Nous avons fabriqué puis testé environ 75 % des pièces nécessaires pour construire un moteur de fusée imprimé 3D », a déclaré Elizabeth Robertson, chef de projet au Marshall Space Flight Center de la NASA, à Huntsville, en Alabama. « En testant les turbopompes, les injecteurs et les soupapes ensemble, nous avons démontré qu’il est possible de construire un moteur imprimé 3D. » Au cours des trois dernières années, l’équipe a travaillé avec divers fournisseurs pour imprimer en 3D des pièces tels que des turbopompes et des injecteurs. Après les avoirs testés individuellement, les parties ont été reliées afin qu’elles fonctionnent comme dans un véritable moteur.

Sept essais de propulsion ont été effectués, les plus longs allant jusqu’à 10 secondes. Le moteur de démonstration, imprimé en 3D, a été confrontés aux environnements extrêmes d’un moteur de fusée en vol. Le carburant est brûlé à plus de 3 315 degrés Celsius pour produire la poussée. Afin de le tester dans les conditions les plus extrêmes, ces essais ont été réalisés avec de l’hydrogène liquide cryogénique et de l’oxygène liquide. Même si l’objectif Planète rouge devrait combiner le méthane et l’oxygène. L’équipe de la NASA prévoit d’ajouter d’autres composantes clés pour ce moteur comprenant une chambre de combustion refroidie, une buse et une turbopompe d’oxygène liquide.

NASA impression 3D moteur fusee a3dm magazine 3

En utilisant le procédé par fusion sélective laser (SLM), la turbopompe, une des parties les plus complexes du moteur, a été fabriquée avec 45 % moins de pièces que les pompes similaires réalisées avec des techniques de soudage et d’assemblage traditionnelles. Plus de 200 pièces ont aussi été retirées à l’injecteur par rapport à la fabrication traditionnelle et des caractéristiques nouvelles ont pu être ajoutées.

« Ce nouveau procédé de fabrication a ouvert l’espace de conception et permis de nouvelles géométries de pièces qui seraient impossibles avec des procédés d’usinage ou de coulée traditionnels », a déclaré David Eddleman, concepteur. Toutes les données sur les caractéristiques des matériaux pour ces pièces seront disponibles sur le système d’informations techniques de la NASA, appelé MAPTIS. Pour en savoir plus : http://maptis.nasa.gov/.

 

Regardez les tests en vidéo.

Crédit photo 1 (moteur en propulsion) : NASA/MSFC/David Olive

Crédit photo 2 (installation du moteur) : NASA/MSFC/Emmett Given

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Gaëtan Lefèvre

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