Success in hot testing of liquid rocket engine made with 3D printing technology, ISRO again did such a miracle, the world will salute,
इंडियन स्पेस रिसर्च ऑर्गेनाइजेशन (इसरो) ने 9 मई, 2024 को 665 सेकंड की अवधि के लिए एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग तकनीक (3D प्रिंंटिंग तकनीक) के माध्यम से निर्मित लिक्विड रॉकेट इंजन की सफल हॉट टेस्टिंंग के साथ एक और बड़ी उपलब्धि हासिल की है। इसमें उपयोग किया जाने वाला इंजन पीएसएलवी के ऊपरी चरण का PS4 इंजन है।
कन्वेशनल मशीनिंग और वेल्डिंग रूट में बना पीएस4 इंजन पीएसएलवी के चौथे चरण के लिए उपयोग में है, जिसमें वैक्यूम स्थिति में 7.33 केएन का थ्रस्ट है। इसी इंजन का इस्तेमाल पीएसएलवी के पहले चरण (पीएस1) के रिएक्शन कंट्रोल सिस्टम (आरसीएस) में भी किया जाता है।
एलपीएससी ने निभाई भूमिका
यह इंजन ऑक्सीडाइजर के रूप में नाइट्रोजन टेट्रोक्साइड और दबाव-आधारित मोड में ईंधन के रूप में मोनो मिथाइल हाइड्राजीन के अर्थ-स्टोरेबल प्रोपेलेंट संयोजन का उपयोग करता है। इसे तरल प्रोपेलेंट प्रणाली केंद्र (एलपीएससी), इसरो द्वारा विकसित किया गया था।
एलपीएससी ने इंजन को फिर से डिजाइन किया गया, जिससे यह एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग (डीएफएएम) अवधारणा के लिए डिजाइन के अनुकूल हो गया, जिससे काफी फायदा हुआ।
इसमें अपनाई गई लेजर पाउडर बेड फ्यूजन तकनीक ने भागों की संख्या को 14 से घटाकर सिंगल पीस कर दिया है और 19 वेल्ड जोड़ों को समाप्त कर दिया है, जिससे प्रति इंजन कच्चे माल के उपयोग पर काफी बचत हुई है। (565 किलोग्राम फोर्जिंग की तुलना में 13.7 किलोग्राम धातु पाउडर) और पारंपरिक विनिर्माण प्रक्रिया के लिए शीट) और कुल उत्पादन समय में 60% की कमी आई।
इंजन का निर्माण भारतीय उद्योग मैसर्स विप्रो 3डी में किया गया था और इंजन का इसरो प्रोपल्शन कॉम्प्लेक्स, महेंद्रगिरि में हॉट टेस्टिंग की गई थी।
चार सफल परीक्षण किए गए
डेवलपमेंट प्रोग्राम के हिस्से के रूप में इंजन के इंजेक्टर हेड को पहले समझा गया और सफलतापूर्वक परीक्षण किया गया। विस्तृत प्रवाह और थर्मल मॉडलिंग, संरचनात्मक सिमुलेशन और प्रोटो हार्डवेयर के शीत प्रवाह संप्रतीककरण को हॉट टेस्ट के लिए विश्वास प्राप्त करने के लिए किया गया था।
नतीजा यह हुआ कि 74 सेकेंड की संचयी अवधि के लिए एकीकृत इंजन के चार सफल विकासात्मक हॉट परीक्षण किए गए, जिसने इंजन प्रदर्शन मापदंडों को मान्य किया।
इसके अलावा, 665 सेकेंड की पूर्ण योग्यता अवधि के लिए इंजन का सफल परीक्षण किया गया और पाया गया कि सभी प्रदर्शन पैरामीटर अपेक्षित थे। इस AM PS4 इंजन को नियमित PSLV कार्यक्रम में शामिल करने की योजना है।
लिक्विड रॉकेट इंजन का सफल परीक्षण
इसरो ने पारंपरिक रूप से निर्मित PS4 इंजन को एडिटिव मैन्यूफैक्चरिंग तकनीकों के अनुकूल बनाने के लिए फिर से डिजाइन किया है। अंतरिक्ष एजेंसी ने बताया कि निर्माण प्रक्रिया में इस्तेमाल की गई लेजर पाउडर बेड फ्यूजन तकनीक ने इंजन कंपोनेंट्स की संख्या 14 से घटाकर एक टुकड़ा कर दिया। इससे 19 वेल्ड जोड़ खत्म हो गए। इस सुव्यवस्थित डिजाइन ने न केवल प्रति इंजन कच्चे माल के इस्तेमाल को 565 किलोग्राम से घटाकर मात्र 13.7 किलोग्राम धातु पाउडर कर दिया, बल्कि उत्पादन समय में भी 60 परसेंट की कटौती की।
जानिए क्या होगा असर
PS4 इंजन, जो ऑक्सीडाइजर के रूप में नाइट्रोजन टेट्रोक्साइड और ईंधन के रूप में मोनोमेथिल हाइड्रैजिन के बाइप्रोपेलेंट कॉम्बिनेशन का इस्तेमाल करता है। इसे इसरो के लिक्विड प्रोपल्शन सिस्टम सेंटर की ओर से विकसित किया गया था। एडिटिवली निर्मित इंजन का निर्माण इंडियन इंडस्ट्री पार्टनर, विप्रो 3डी की ओर से किया गया था। वहीं इसकी हॉट टेस्टिंग महेंद्रगिरि में इसरो के प्रोपल्शन कॉम्प्लेक्स में रखा गया था।
इसलिए है इसरो की बड़ी उपलब्धि
इसरो ने बताया कि 665 सेकंड के सफल हॉट टेस्ट से पहले, अंतरिक्ष एजेंसी ने एक व्यापक विकास कार्यक्रम भी रखा था। इसमें विस्तृत प्रवाह और थर्मल मॉडलिंग, संरचनात्मक सिमुलेशन, प्रोटो हार्डवेयर के कोल्ड फ्लो लक्षण और इंटीग्रेटेड इंजन के चार सफल डेवलमेंटल हॉट टेस्ट शामिल थे। इनकी कुल टाइमिंग 74 सेकंड थी। इन कठोर टेस्टिंग ने इंजन के परफॉर्मेंस पैरामीटर्स को और मान्य बनाया।
इस तकनीक से कैसे मिलेगा फायदा जानिए
इसरो ने कहा कि 3डी-प्रिंटेड पीएस4 की सफल हॉट-टेस्टिंग से भविष्य में रॉकेट इंजन के एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग तकनीक का फायदा उठाने में सहयोग मिलेगा। इससे एडिटिवली निर्मित पीएस4 इंजन को नियमित पीएसएलवी कार्यक्रम में शामिल करने की राह आसान हो गई है। इसी के साथ भारत के अंतरिक्ष प्रोजेक्ट्स में एडवांस्ड मैन्यू टेक्निक के नए युग की शुरुआत होती है।
