Первый пуск ракеты «Энергия» состоялся 15 мая 1987 г. К тому времени основная полезная нагрузка - корабль «Буран» ещё не был готов к запуску. Было принято решение провести пробный запуск с экспериментальным спутником «Полюс».

На кадрах этого запуска хорошо видно, как ракета совершила «кивок» в сторону.
Благодаря самокорректировке траектории ракета выровнялась, но в результате был поврежден стартовый комплекс.

Некоторые источники даже утверждают, что «этот «кивок» был заранее предсказан специалистами по системе управления. Он получался из-за заложенного в систему управления «Энергии» алгоритма».

Как бы то ни было, «каприз» ракеты наделал немало забот КБОМ во главе с В.П. Барминым - разработчикам стартового комплекса.

Меньше года оставалось до запуска «Бурана».

Взрыв 3D-печатного ракетного двигателя

В интернете появилось видео огневых испытаний камеры сгорания, напечатанной на 3D-принтере из медного сплава GRCop-42. Это кадры разрушения одного из прототипов, созданных NASA в рамках проекта LLAMA (Long Life Additive Manufacturing Assembly), направленного на разработку долговечных двигателей для лунных посадочных модулей

Я уже делал пост об этих испытаниях в 2022 году, когда были опубликованы только фотографии и отчёт. Теперь же появилось полноценное видео — и это отличный повод еще раз подробнее рассказать, что именно пошло не так

На видео видно, как сначала откалывается углерод-углеродное сопло, а затем камера сгорания разлетается на части. Причина — накопленные производственные дефекты, возникшие в процессе печати

Что пошло не так:
Материал: GRCop-42
Перспективный медный сплав с добавками хрома и ниобия, разработанный для применения в условиях высоких тепловых потоков и значительных механических нагрузок

Однако при 3D-печати данной камеры были зафиксированы отклонения в химическом составе:
• содержание кислорода — 0.06% вместо допустимых 0.025%
• соотношение Cr/Nb — 1.31 против целевых 1.13–1.18
Эти нарушения привели к снижению термостойкости материала и ухудшению его поведения при термоциклировании

Остановки печати = дефекты
Из-за сбоев (например, переполнение порошком, кратковременные отключения питания) процесс печати камеры неоднократно прерывался. В местах возобновления — накапливались поры и оксидные включения

Детали из анализа:
• пористость в этих зонах достигала 1.9%
• в сравнении: в «здоровых» участках — около 0.5%
• норма для металлической 3D-печати — 0.005–0.05%

Поры снижали прочность материала и становились инициаторами трещин при термической и механической нагрузке

Последствия:
Камера С2 разрушилась после 9 огневых испытаний, общей продолжительностью 83 секунды
Для сравнения — камера С3, изготовленная без критических дефектов, выдержала 51 запуск

Причём даже постобработка не спасла ситуацию:
Высокотемпературное изостатическое прессование (HIP) не устранило дефекты полностью.
Микроструктурный анализ показал:
• несвязанные частицы
• пористые участки
• гранулированные изломы — все признаки хрупкого разрушения

Выводы NASA:
Остановки печати не фатальны, если применяются чёткие процедуры перезапуска — например, защита зон стыка от окисления

Для критичных компонентов необходимо:
• Жёстко контролировать химсостав сплава
• Печатать контрольные образцы вместе с основными деталями
• Соблюдать стандарты, такие как NASA-STD-6030

Что это значит для отрасли?
3D-печать металлами — революционная технология, дающая невиданные возможности в проектировании и производстве.
Но её слабое место — контроль процесса. Даже кратковременная остановка принтера или незначительное отклонение состава сплава может обернуться катастрофой при испытаниях

Да, напечатанная камера выдержала 9 запусков, но могла бы — десятки, если не сотни

А работу можно прочитать тут, и тут