火箭实验室正打造世界上最大的碳纤维复合材料"中子"火箭

2024年10月19日 14:23 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

火箭实验室(Rocket Lab)的中子号中型载荷火箭(Neutron medium payload rocket)在太空旅行方面取得了创新性的进展--这是迄今为止制造的最大的复合材料火箭。 最初,数百层、数千平方英尺的碳纤维被手工铺设到一个模具上,一个庞大的团队花费了数周时间才完成。

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现在,39 英尺高的碳复合材料 3D 打印机每分钟可铺设 328 英尺长的碳纤维,有了火箭实验室的新型自动光纤铺放(AFP)机,一天之内就能完成。

你可以把它想象成类似于一台 39 英尺(12 米)高、75 吨重的自主式 3D 打印机,它能以每分钟 328 英尺(100 米)的速度打印出碳纤维层。 它不是"打印"部件,而是将碳纤维片一层一层地向不同方向铺设,以增强每个结构的强度和刚度。  AFP 的横向移动能力可达 98 英尺(30 米),因此完全有能力铺设最大的部件--91 英尺(28 米)长的中子火箭中间级和整流罩。


手工铺设这些结构需要数周时间。 而 AFP 可以在 24 小时内打印出来

AFP 还负责将直径为 22.9 英尺(7 米)的第一级和直径为 16.4 英尺(5 米)的第二级油箱分层。

在加工工件时,内置的全自动检测系统会扫描碳复合材料结构中的缺陷或瑕疵,并在进行下一层加工前暂停,提醒操作员注意。

SpaceX 的星际飞船主要由不锈钢(300 系列"HFS",就像 Cybertruck 的"防弹"材料)制成,而波音的Starliner主要使用铝合金。 最初,SpaceX 考虑在星际飞船上使用 CF 复合材料,但考虑到不锈钢的成本效益、耐温性和耐用性,最终选择了不锈钢。


AFP 头可 360 度旋转,以便从任何方向尽快铺设 CF

火箭实验室预计,AFP 的使用将使世界上最大的复合材料可重复使用火箭的建造成本更低,生产速度更快、更容易,从而节省超过 15 万个工时。

火箭实验室网站称,该公司的目标是在 2025 年发射第一枚中子火箭。

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