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電子束熔絲增材技術(shù)在航天領(lǐng)域應(yīng)用試驗獲得新進展 

2023-11-21 09:22
據(jù)海外社交媒體綜合報導(dǎo),今年2月接收美國西亞基公司電子束熔絲增材技術(shù)打印火箭柵格翼的印度航天器材供應(yīng)商—Ankit公司與印度空間研究組織完成了對首件熔絲打印鈦合金柵格翼的驗收工作后,西亞基公司又在數(shù)月內(nèi)完成了其余3件同型號柵格翼毛坯打印與交付工作,并在印度完成了后續(xù)熱處理、機加工工序與驗收。

10月21日,搭載TV-D1載人飛船模塊,并在整流罩上裝有4片采用電子束熔絲增材技術(shù)制造的柵格翼的火箭成功發(fā)射并完成了飛船模塊軟著陸測試A,這標(biāo)志著印度首次載人太空飛行任務(wù)“加岡揚”計劃首次無人飛行試驗取得成功。
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搭載TV-D1飛船模塊并成功完成發(fā)射-回收試驗的火箭
(圖片來源:https://www.indiatoday.in)  

本次試驗發(fā)射任務(wù)主要測試了載人飛船高空逃逸系統(tǒng)的有效性,該系統(tǒng)與火箭推進器分離后完成了海上軟著陸。  當(dāng)運載火箭在數(shù)十千米高空的大氣層中出現(xiàn)緊急情況而啟動逃逸系統(tǒng)時,為保證載人飛船模塊的氣動穩(wěn)定性,需依靠4塊展開的柵格翼將飛船模塊的氣動中心后移以實現(xiàn)穩(wěn)定飛行與著陸。本次飛行試驗的成功,標(biāo)志著電子束熔絲增材技術(shù)在航天工業(yè)中的應(yīng)用取得了新的進展。
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美國西亞基公司為印度Ankit公司打印的鈦合金柵格翼毛坯
(圖片來源:https://thelocalbrief.com
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美國西亞基公司為印度Ankit公司打印的鈦合金柵格翼毛坯
(圖片來源:https://www.moneycontrol.com

  據(jù)了解,柵格翼、柵格舵尤其是鈦合金材質(zhì)的柵格舵在火箭、導(dǎo)彈上應(yīng)用頗多。除在飛船艙段整流罩上使用外,柵格舵還在各國競相發(fā)展的可回收、可重復(fù)使用的火箭推進艙段中大量安裝,并在火箭推進艙段再入大氣層降落時扮演著精確控姿、精準(zhǔn)降落的關(guān)鍵角色。鈦合金憑借質(zhì)量輕、耐高溫、強度高的特點,能經(jīng)受多次再入大氣層過程中的高溫、大載荷等惡劣工況的考驗并可重復(fù)使用,美國SpaceX公司回收、復(fù)用多次的獵鷹9號運載火箭推進艙段上安裝的鑄造鈦合金格柵舵就是典例。(印度人的飛行試驗獲得成功后,SpaceX公司是否會考慮跟進,也轉(zhuǎn)用熔絲增材技術(shù)快速制造/修復(fù)鈦合金/不銹鋼柵格舵值得關(guān)注)
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美國SpaceX公司可重復(fù)使用的獵鷹9號運載火箭鈦合金柵格舵
(圖片來源:https://www.nbclosangeles.com

電子束熔絲增材技術(shù)憑借高能束與真空成形環(huán)境,使得工件中的氧、氫、氮等元素含量降低,工件疲勞性能好、內(nèi)部缺陷少。且電子束熔絲增材技術(shù)憑借實際使用成本低、成形速度快、可進行修復(fù)/再制造業(yè)務(wù)的特點,非常適合快速制造/修復(fù)柵格翼、柵格舵等結(jié)構(gòu)較為簡單、尺寸大且原先采用鑄鍛+機加或焊接工藝的構(gòu)件,在保證性能的基礎(chǔ)上大幅縮短生產(chǎn)、交付時間,降低成本。

來源:西安智熔
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