QPL学生团队利用3D打印腔室制造火箭发动机

2025年6月27日，南极熊获悉，贝尔法斯特女王大学的学生们研发出了北爱尔兰首台学生设计的液体火箭发动机——开尔文Mk.1，标志着北爱尔兰航天领域迎来了重要的里程碑。项目由女王推进实验室（QPL）牵头，凸显了实践学习和先进制造技术对塑造未来航天工程的影响。

作为合作的一部分，LPE（欧洲激光原型公司）赞助了QPL，制造了发动机的关键部件：一个金属3D打印燃烧室和一个喷射器头。这两个部件的打印、热处理和后处理均在LPE位于贝尔法斯特的工厂完成。LPE总部位于贝尔法斯特，是领先的增材制造和快速成型服务提供商，专门为航空航天、医疗和工业领域提供高精度3D打印部件。该公司已通过ISO 13485、ISO 9001和AS9100标准认证。

3D打印腔室采用直接金属激光烧结 (DMLS) 技术，以 AlSi10Mg 铝合金制成，这种铝合金因其轻质和高导热性而被选中。打印部件具有内部冷却通道，并采用一体式打印，消除了易受应力影响的焊缝和接头。后处理包括完全除粉、热处理和表面处理，以满足航空航天级标准。

LPE工程总监帕特里克·沃尔斯表示：“增材制造是这款发动机的理想解决方案，不仅因为它的复杂性，还因为它能够在单一工序中实现速度、精度和性能的全面提升。我们很荣幸能够支持这样一支雄心勃勃、能力出众的团队，并为这个代表北爱尔兰下一代推进技术的项目贡献力量。”

QPL成立于2023年，是北爱尔兰最大的学生火箭团队，为学生提供推进系统设计、制造和测试方面的实际经验。Kelvin Mk.1发动机由异丙醇和一氧化二氮驱动，计划于2025年7月10日在韦斯科特空间集群进行热火测试，作为英国Race2Space竞赛的一部分。

QPL团队决定采用金属增材制造技术，因为其设计灵活性、速度和部件整合性是关键因素，可以节省更多时间进行发动机测试和集成。与LPE的合作也为学生们提供了宝贵的增材工艺设计经验。

QPL 发言人表示：“金属 3D打印赋予了我们更大的设计自由度、更快的制造速度和更少的零件。LPE 在整个项目过程中提供的支持非常宝贵，最终完成的腔室超出了我们的预期。”