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重磅!華曙高科3D打印助力長(zhǎng)五“天問(wèn)一號(hào)”成功發(fā)射

作者:摘自網(wǎng)絡(luò)        發(fā)布日期:2020-07-29        點(diǎn)擊量:1536

  7月23日12時(shí)41分,長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)成功點(diǎn)火起飛,中國(guó)邁出行星探測(cè)的第一步——奔向火星!這是長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭首次執(zhí)行應(yīng)用性發(fā)射,成功將天問(wèn)一號(hào)火星探測(cè)器送入預(yù)定軌道。


  其中,長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭上的一個(gè)重要部件——級(jí)間解鎖裝置保護(hù)板,正是中國(guó)航天科技集團(tuán)公司中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院航天材料及工藝研究所通過(guò)采用華曙高科連續(xù)增材制造系統(tǒng)(CAMS)HT1001P解決方案加工而成。


  航天是一項(xiàng)高風(fēng)險(xiǎn)的行業(yè),航天飛行器總體設(shè)計(jì)的過(guò)程就是將看似神秘的諸多技術(shù)指標(biāo)細(xì)化分解成對(duì)各個(gè)系統(tǒng)兼具可行性和可靠性的具體設(shè)計(jì)要求,并最終通過(guò)各個(gè)具體技術(shù)細(xì)節(jié)的有機(jī)結(jié)合,完成人類翱翔太空的使命。其中航天分離技術(shù)恰恰是航天飛行器總體設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)極為關(guān)鍵技術(shù)。

  火箭在工作期間所獲得的速度增量與發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始工作時(shí)的火箭總重m0和發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)束工作時(shí)的總重m1相關(guān),m0/m1的比值越大,火箭就能獲得越大的速度增量。有效載荷要進(jìn)入太空工作,至少要被加速到第一宇宙速度,多級(jí)火箭通過(guò)不斷將完成工作的部分拋棄,火箭m0/m1的比值將不斷變化,火箭得以被“接力”加速,最終達(dá)到理想的入軌速度,在這一過(guò)程中,火箭的各級(jí)間的分離過(guò)程極為重要。


  長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭總長(zhǎng)約57米,箭體直徑達(dá)5米,不僅是我國(guó)最高、體積最大的火箭,也是運(yùn)載能力最強(qiáng)的火箭。級(jí)間解鎖裝置保護(hù)板其單批次加工件數(shù)較少,加工頻次較低,如采用傳統(tǒng)注塑方式需要使用模具,模具成本高,且模具的保存成本也較高。而采用3D打印技術(shù),則無(wú)需開(kāi)模,一體成型。

  華曙高科連續(xù)增材制造系統(tǒng)(CAMS)HT1001P是目前超大打印幅面的尼龍?jiān)霾闹圃旖鉀Q方案,1000×500×450mm的超大成型缸,可實(shí)現(xiàn)大型產(chǎn)品的一體化成型和小型產(chǎn)品的批量化生產(chǎn)。級(jí)間解鎖裝置保護(hù)板每個(gè)部件尺寸約為370mm*100mm*125mm,最終整個(gè)部件尺寸直徑約5000mm,采用HT1001P打印近50件拼接而成,耗時(shí)僅48小時(shí)。






  此外,較之原有鋁合金材質(zhì),該保護(hù)板采用3D打印高分子材料,安裝更為靈活便捷,表面的紅色噴漆具有防水、防鹽霧功能,可起到良好的防護(hù)作用。
  本次任務(wù)成功后,我國(guó)將成為世界上第一個(gè)首次通過(guò)一次任務(wù)實(shí)現(xiàn)火星環(huán)繞和著陸巡視探測(cè)的國(guó)家,也將成為世界上第二個(gè)實(shí)現(xiàn)火星車安全著陸和巡視探測(cè)的國(guó)家。此次華曙高科與航天材料及工藝研究所的成功合作,既推動(dòng)了增材制造技術(shù)在我國(guó)航天航空領(lǐng)域的深化應(yīng)用,又實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)新型大幅面增材制造裝備的應(yīng)用驗(yàn)證,標(biāo)志著我國(guó)航天增材制造邁出了堅(jiān)實(shí)一步。

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