Fabrisonic разместила датчики внутри ракетного топливопровода с помощью 3D печати

Цель контракта - изучить перепады температуры и давления внутри самого топливопровода, чтобы лучше понять механизмы работы двигателя. Ранее инженеры NASA получали необходимую информацию с помощью наружных сенсоров, что ограничивало эффективность сбора данных.

Благодаря технологии 3D-печати Fabrisonic UAM (Ultrasonic Additive Manufacturing) сенсоры удалось напечатать непосредственно внутри стенок трубы для подачи топлива – такое решение позволило получить более точные показания градиентов температуры и давления. Сами сенсоры предоставила компания Luna Innovations. Все датчики являются оптоволоконными и имеют минимальный размер, благодаря чему почти не нарушают структурную целостность топливопровода. Более того, они позволяют получать данные по всей длине оптоволокна датчика., размещенного внутри трубы.

Интересно, что в Fabrisonic напечатали на 3D-принтере только небольшой фрагмент трубы, где и разместили сенсоры. Сначала команда подготовила на детали подложку для датчиков с помощью традиционных методов металлообработки, для чего на поверхности была вырезана небольшая канавка, в которой вручную проложили оптоволокно. Затем по методу UAM сверху был допечатан металл, пока не был восстановлен первоначальный внешний диаметр трубы, а лишний материал затем удалили на фрезерном станке с ЧПУ.

В ходе испытаний команда подвергала топливопровод с сенсорной вставкой действию различных температур и давления для калибровки датчика, включая помещение трубы в кипящую воду и заполнение ее жидким азотом для имитации действия криогенного топлива. Сообщается, что датчики позволили собрать точные данные в ходе всех экспериментов.