Raketentechnologie: AeroJet Rocketdyne und NASA testen erfolgreich RS-25 Raketentriebwerk mit Bauteil aus dem 3D-Drucker

Die US-Weltraumagentur NASA und das Unternehmen AeroJet Rocketdyne haben erfolgreich das RS-25 Raketentriebwerk getestet, dessen Komponenten teilweise mit dem 3D-Drucker gefertigt wurden. Das Triebwerk wurde zum Einsatz im Space Launch System (SLS) entwickelt, welches ein Astronauten-Team in der Nähe des Mondes um das Jahr 2020 herum entsenden wird. Die Herstellungskosten und Gewicht konnten dank der 3D-Druck-Bauteile teils erheblich gesenkt werden.

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Seit dem Jahr 2015 testet die NASA per 3D-Drucker hergestellte Raketenteile und verspricht sich davon auch eine Kosteneinsparung. Mehrmals haben wir über die Projekte der Nasa berichtet. Der kürzlich erfolgte Triebwerkstest fand im NASA Stennis Space Center in Mississippi statt und dauerte 365 Sekunden (siehe Video unten).

Die RS-25 ist ein partiell per 3D-Drucker hergestelltes Raketentriebwerk. Wie die NASA und AeroJet Rocketdyne bereits im Dezember letzten Jahres in einer Mitteilung erklärten, ermöglicht der „Heißfeuer“-Test die Qualifizierung des Controllers für das dritte von vier RS-25-Triebwerken, die die erste Stufe der SLS auf der Exploration Mission-2 antreiben werden, die auch als EM-2 bekannt ist. Die Mission wird eine besondere Bedeutung haben, weil zuletzt vor 50 Jahren ein Mensch über die Erdumlaufbahn hinaus entsendet wurde.

Der „Heißfeuer“-Test zeigt die Effizienz von einer der gedruckten Komponenten des RS-25-Triebwerks, der Pogo-Akkumulator-Baugruppe. Mit dem 3D-Druck-Bauteil werden Motorschwingungen abgefedert, die im Zuge des Fluges entstehen und Instabilitäten verursachen können. Bisher wurde die 3D-Druck-Komponente zwei mal im Motor getestet und resultierte in vielversprechende Leistungen.

30% weniger Gewicht dank 3D-Druck

RS-25 Raketentriebwerk beim Test
Enthält Bauteile aus dem 3D-Drucker: NASA-Test des RS-25 Triebwerks (Bild © Screenshot: 3D-grenzenlos Magazin; Videoquelle: okrajoe).

Die Gesamtherstellungskosten des RS-25-Triebwerks möchte AeroJet Rocketdyne durch die Integration von gedruckten Bauteilen um bis zu 30 Prozent reduzieren. Zur Zeit besteht aus RS-25-Programm aus 16 Legacy-Triebwerken, die auf dem Space Shuttle Main Engine Design der NASA basieren. Diese existierenden Triebwerke werden modernisiert, bei dem die Schubkraft von 491.000 auf 512.000 Pfund erhöht wird und kleinere, leistungsfähige Steuerungssysteme verbaut werden.

Die Triebwerkserweiterungen beinhalten auch eine Reihe von Überarbeitungen und Vereinfachungen, die dank der 3D-Modellierung und Einsatz des 3D-Drucks zum Großteil realisiert werden können. Nach Angaben von AeroJet Rocketdyne wird Additive Manufacturing seinen Anteil dazu beisteuern, die Erschwinglichkeit und Nachhaltigkeit bei der Herstellung von Raketentriebwerken zu erhöhen.

Im Jahr 2019 soll mit einer ersten SLS-Mission eine unbemannte Version des Orion-Raumschiffs der NASA in den Weltraum geschickt werden. Ab dem Jahr 2020 sollen bemannte SLS-Missionen stattfinden.

Wie wir im April 2017 berichteten, entwickelte das NASA Jet Propulsion Laboratory mit dem 3D-Drucker ein innovatives, formveränderndes Gewebe für Raumanzüge und ist ein Metallgewebe für den Einsatz in der Weltraumforschung. Mehr zum Thema erfahren Sie auf unserer Themenseite 3D-Druck in der Raumfahrt.

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