เมื่อไม่นานมานี้ องค์การนาซา (NASA) ได้เริ่มพัฒนาและทดสอบหัวฉีดจรวด (Rocket Nozzle) ซึ่งออกแบบและผลิตโดยนาซาเอง ชื่อว่า “RAMFIRE” โดยหัวฉีดดังกล่าวเป็นหัวฉีดจรวดที่ทำมาจากอะลูมิเนียมผ่านขั้นตอนการพิมพ์สามมิติ โดยโครงการนี้เป็นโครงการภายใต้คณะทำงานด้านเทคโนโลยีอวกาศของนาซา (Space Technology Mission Directorate)
RAMFIRE กำลังถูกขึ้นรูป
RAMFIRE กำลังถูกขึ้นรูป
ปกติแล้วอะลูมิเนียมนั้นไม่ทนต่อความร้อนและเปราะบางเมื่อโดนความร้อน จึงไม่นิยมนำมาทำชิ้นส่วนจรวด อย่างไรก็ตามวัสดุอะลูมิเนียม RAMFIRE นั้นเป็นอะลูมิเนียมดัดแปลงที่ถูกทำมาให้ทนความร้อน และด้วยการออกแบบของ RAMFIRE เองที่มีช่องวางขนาดเล็กภายในหัวฉีดไว้เพื่อระบายความร้อนและป้องกันไม่ให้ตัวหัวฉีดนั้นละลาย
RAMFIRE ถูกผลิตขึ้นมาด้วยการพิมพ์สามมิติจากเลเซอร์ (Laser Powder Directed Energy Deposition) มีหลักการทำงานโดยการนำผงของวัสดุมาละลายด้วยเลเซอร์ให้เข้าเป็นเนื้อเดียวกับชิ้นงาน
อะลูมิเนียมทนความร้อนสูงด้วยช่องระบายอากาศขนาดเล็ก
อะลูมิเนียมทนความร้อนสูงด้วยช่องระบายอากาศขนาดเล็ก
ในภาพนี้คือถังสุญญากาศซึ่งใช้วัสดุเดียวกับที่ใช้ในหัวฉีดจรวด RAMFIRE ข้าง ๆ ถังจะมีท่อขนาดเล็กเชื่อมต่อกันระหว่างผิวนอก ซึ่งจะทำหน้าที่ระบายความร้อนและป้องกันไม่ให้วัสดุนั้นโดนความร้อนจนมากเกินไปและละลาย โครงสร้างแบบเดียวกันนี้อยู่ในหัวฉีดจรวด RAMFIRE ของนาซา
RAMFIRE
RAMFIRE
เป้าหมายหลักของ RAMFIRE คือการเป็นหัวฉีดจรวดอะลูมิเนียมที่แข็งแรง ทนความร้อนได้สูง แต่มีน้ำหนักเบากว่า และสามารถออกแบบและสร้างได้ด้วยการพิมพ์สามมิติ ณ ตอนนี้ RAMFIRE นั้นถูกพิมพ์ออกมาและถูกนำไปทดสอบในการจุดจรวดจริงแล้วที่ศูนย์อวกาศมาร์แชลล์ของนาซา (Marshall Space Flight Center)
RAMFIRE ถูกผลิตด้วยเครื่องพิมพ์สามมิติ
RAMFIRE ถูกผลิตด้วยเครื่องพิมพ์สามมิติ
หัวฉีดจรวด RAMFIRE ทั้งหมด 2 ชิ้น ถูกนำไปทดสอบ “Hot Test” หรือใช้สำหรับการจุดจรวดจริงด้วยเชื้อเพลิงไฮโดรเจนเหลวและออกซิเจนเหลว ร่วมกับเชื้อเพลิงมีเทนเหลวและเชื้อเพลิงออกซิเจนเหลว ความดันภายในห้องสันดาปที่ 825 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว ซึ่งเป็นความดันที่สูงกว่าที่ต้องการ อย่างไรก็ตามหัวฉีดจรวดทั้งสองสามารถจุดได้มากกว่า 22 ครั้ง รวมกันเป็นเวลาการจุดจรวดเกือบ 10 นาที ซึ่งถือว่าดีมาก
ในภาพนี้ วิศวกรของนาซากำลังวิเคราะห์ว่ามีความเสียหายเกิดขึ้นกับหัวฉีดจรวด RAMFIRE หรือไม่ หลังจากการทดสอบ Hot Test
ที่มาภาพ: NASA
ที่มาข้อมูล: NASA
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech