Η Διαστημική Υπηρεσία της Ινδίας (ISRO) διεξήγαγε με επιτυχία μια δοκιμή μεγάλης διάρκειας του κινητήρα της PS4, επανασχεδιασμένου για παραγωγή χρησιμοποιώντας τεχνικές παραγωγής πρόσθετων αιχμής (AM) -- επίσης γνωστές στην κοινή γλώσσα ως εκτύπωση 3D -- και κατασκευασμένο στην ινδική βιομηχανία.

Ο νέος κινητήρας εξοικονομεί 97 % των πρώτων υλών και μειώνει τον χρόνο παραγωγής κατά 60 %, όπως ανακοίνωσε η ISRO.

Η ISRO πέτυχε το σημαντικό ορόσημο με την επιτυχημένη καυτή δοκιμή ενός κινητήρα υγρού πυραύλου που κατασκευάστηκε μέσω της τεχνολογίας AM για διάρκεια 665 δευτερολέπτων στις 9 Μαΐου.

Ο κινητήρας που χρησιμοποιείται είναι ο κινητήρας PS4 του ανώτερου σταδίου PSLV (Polar Satellite Launch Vehicle).

Ο κινητήρας PS4 που κατασκευάζεται με τη συμβατική οδό μηχανικής κατεργασίας και συγκόλλησης χρησιμοποιείται για το τέταρτο στάδιο του PSLV, το οποίο έχει ώση 7,33 kN σε κατάσταση κενού. Ο ίδιος κινητήρας χρησιμοποιείται επίσης στο Σύστημα Ελέγχου Αντίδρασης (RCS) του πρώτου σταδίου (PS1) του PSLV, ανέφερε η ανακοίνωση.

Ο κινητήρας χρησιμοποιεί τους αποθηκευόμενους στη γη συνδυασμούς διπροωθητικών τετροξειδίου του αζώτου ως οξειδωτικό και μονομεθυλυδραζίνης ως καύσιμο σε λειτουργία τροφοδοσίας υπό πίεση. Αναπτύχθηκε από το Liquid Propulsion Systems Center (LPSC) της ISRO.

Η LPSC επανασχεδίασε τον κινητήρα κάνοντάς τον επιδεκτικό της ιδέας Design for Additive Manufacturing (DfAM) κερδίζοντας έτσι σημαντικά πλεονεκτήματα.

Η τεχνική Laser Powder Bed Fusion που χρησιμοποιήθηκε έχει μειώσει τον αριθμό των εξαρτημάτων από 14 σε ένα μονοκόμματο και εξαλείφει 19 αρμούς συγκόλλησης, εξοικονομώντας σημαντικά τη χρήση πρώτης ύλης ανά κινητήρα (13,7 kg σκόνη μετάλλου σε σύγκριση με τα 565 kg σφυρηλάτησης και φύλλα για συμβατική διαδικασία παραγωγής) και μείωσε κατά 60 % στο συνολικό χρόνο παραγωγής.

Η κατασκευή του κινητήρα έγινε στην ινδική βιομηχανία (M/s WIPRO 3D) και ο κινητήρας δοκιμάστηκε στο ISRO Propulsion Complex, Mahendragiri, Tamil Nadu.

Στο πλαίσιο του προγράμματος ανάπτυξης, η κεφαλή μπεκ ψεκασμού του κινητήρα υλοποιήθηκε και δοκιμάστηκε με επιτυχία νωρίτερα. Λεπτομερής μοντελοποίηση ροής και θερμικής στάθμης, δομική προσομοίωση και χαρακτηρισμός ψυχρής ροής του πρωτότυπου υλικού πραγματοποιήθηκαν για να αποκτηθεί εμπιστοσύνη για τη θερμή δοκιμή, δήλωσε η ISRO.

Κατά συνέπεια, πραγματοποιήθηκαν τέσσερις επιτυχημένες δοκιμές ανάπτυξης ενσωματωμένου κινητήρα για αθροιστική διάρκεια 74 δευτερολέπτων, οι οποίες επικύρωσαν τις παραμέτρους απόδοσης του κινητήρα.

Επιπλέον, ο κινητήρας δοκιμάστηκε επιτυχώς για την πλήρη διάρκεια των 665 δευτερολέπτων και παρατήρησε ότι όλες οι παράμετροι απόδοσης ήταν οι αναμενόμενες. Σχεδιάζεται να εισαχθεί αυτός ο κινητήρας AM PS4 στο κανονικό πρόγραμμα PSLV, πρόσθεσε η ISRO.