Інженери з Корейського інституту промислових технологій (KITECH) разом із партнерами виготовили та випробували великий титановий бак для ракет, надрукований методом Directed Energy Deposition (DED). Сферичний резервуар діаметром 640 мм зі сплаву Ti-6Al-4V витримав навантаження у 330 бар за кріогенних умов — за охолодження до −196 °C рідким азотом. Це, за заявою розробників, перше у світі підтвердження здатності великогабаритної титанової 3D-друкованої конструкції працювати під високим тиском у кріогенному середовищі, як у реальних умовах космічних місій. До проєкту долучилися KARI, KP Aviation Industries, AM Solutions та Університет Ханьяна.
KITECH надрукували дві титанові півсфери дротовим DED-лазером, після чого провели термообробку, високоточне фрезерування та зварювання у суцільну посудину. За словами команди, друк зайняв майже три доби, а повний виробничий цикл — лише кілька тижнів, що суттєво скорочує строки у порівнянні з традиційним куванням, яке вимагає дорогих штампів і має обмеження за геометрією. Кріогенне випробування виконували у KARI зі встановленням тензодатчиків і високошвидкісної зйомки для підтвердження розрахунків міцності. Далі плануються циклічні тести та сертифікація для flight-qualification.
Легші та міцні кріогенні баки прискорюють створення ракет і супутників, знижують вартість запусків і дають гнучкість у проєктуванні — від резервуарів для рідких окисників/пального до систем зберігання гелію для орієнтації апаратів. Для наукових місій це означає швидше виведення телескопів і зондів, збільшення корисного навантаження за незмінної маси та можливість кастомізувати конструкції під конкретні експерименти (наприклад, тривале зберігання кріогенних робочих рідин для інфрачервоної астрономії).
Хочете глибше зрозуміти, чому інженери так борються за більші й легші кріобаки? Найкращий кейс — еволюція SpaceX від Falcon до Starship: перехід на метан, інша матеріальна база, повернення ступенів і дозаправлення на орбіті вимагали збільшити обсяг паливних баків удесятеро. Як щільність палива, теплові втрати, масова частка та профіль місії змінюють архітектуру ракети — читайте у розборі Starship проти Falcon: чому SpaceX збільшила обсяг баків у 10 разів.
За матеріалами interestingengineering, kamic
