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讓衛(wèi)星“瘦身”，為火箭助燃！3D打印在航空航天領(lǐng)域大展拳腳

2022年12月16日 10:48:55來源：智慧城市網(wǎng)整理點擊量：53200

導讀近年來，3D打印創(chuàng)新應(yīng)用成果不斷顯現(xiàn)，在火箭、衛(wèi)星、探月、探火等領(lǐng)域大展拳腳，不僅讓衛(wèi)星“瘦身”，為火箭助燃，還為“神十四”保駕護航……

　　【智慧城市網(wǎng) 時事聚焦】作為第三次工業(yè)革命制造領(lǐng)域的代表技術(shù)，3D打印的發(fā)展時刻受到社會各界的廣泛關(guān)注。3D打印具有輕量化、低成本、快速研制等特點，正好與航空航天產(chǎn)品的需求“不謀而合”。由于二者契合度頗高，因而航空航天被認為是全球3D打印增長最快的應(yīng)用領(lǐng)域之一。據(jù)MARKETS&MARKETS預(yù)測，2022年航空航天3D打印市場的全球規(guī)模將達211億元，擁有廣闊的應(yīng)用前景。

　　近年來，隨著增材制造技術(shù)研究的穩(wěn)步推進，3D打印創(chuàng)新應(yīng)用成果不斷顯現(xiàn)，在火箭、衛(wèi)星、探月、探火等領(lǐng)域大展拳腳，不僅讓衛(wèi)星“瘦身”，為火箭助燃，還為“神十四”保駕護航……在“斤斤計較，克克黃金”的航天領(lǐng)域展現(xiàn)了顯著的應(yīng)用優(yōu)勢。

　　“量身定制”座椅，為“神十四”保駕護航

　　12月4日，神舟十四號載人飛船返回艙在東風著陸場成功著陸。在此次任務(wù)中，保障航天員出艙的專用移送坐椅由來自重慶市兩江新區(qū)的創(chuàng)新團隊“量身定制”。相比以往幾代座椅的設(shè)計，此次設(shè)計團隊利用先進的3D打印技術(shù)和碳纖工藝等，為專用出艙座椅解決諸多的技術(shù)與工藝難題，滿足了嚴苛的航天任務(wù)需求，圓滿完成此次航天保障任務(wù)。

　　據(jù)悉，“神十四”專用座椅“升級版”，滿足了航天員從坐立到平躺的舒適支撐，提供了從乘坐到抬送多狀態(tài)轉(zhuǎn)換的便捷操控，完成了從輕量化到安全性的平衡和驗證。

　　實現(xiàn)輕量化，讓衛(wèi)星“瘦身”30%以上

　　日前，第二屆增材制造(3D打印)研究前沿國際會議在南京召開，會上展示了眾多3D打印領(lǐng)域的新技術(shù)和新成果。其中，3D打印微納衛(wèi)星格外吸睛，雖然外表看上去就是一個四四方方的盒子，并無特別之處，但內(nèi)里卻“大有乾坤”。

　　對于航空航天裝備而言，減輕重量是不變的主題，3D打印技術(shù)的應(yīng)用，讓衛(wèi)星“瘦身”的同時，也豐富了它的“內(nèi)涵”。雖然這顆衛(wèi)星模型的體積僅10立方厘米，內(nèi)部卻容納了多個不同功能的元器件。一體化3D打印技術(shù)的拓撲設(shè)計、晶格設(shè)計等輕量化設(shè)計技術(shù)，可以在衛(wèi)星內(nèi)部結(jié)構(gòu)上重新布局，從而可以實現(xiàn)衛(wèi)星輕量化。

　　用3D打印出一體化研制的微納衛(wèi)星，體積可減少30%以上，功能密度提升30%以上。這樣一來，不僅可以降低成本，為批量化生產(chǎn)衛(wèi)星提供基礎(chǔ)，還可以搭載更多的衛(wèi)星載荷，進行更多的空間試驗。據(jù)悉，目前3D打印技術(shù)在微納衛(wèi)星研究方面越發(fā)成熟，僅南京理工大學就發(fā)射了十幾顆。

　　固體推進劑，為火箭發(fā)動機提供燃料

　　近日，隨著X-Bow的Bolt火箭成功發(fā)射，空間技術(shù)專家X-Bow Systems成功完成3D打印的固體推進劑技術(shù)測試。X-Bow公司稱該推進劑采用了分離的創(chuàng)新模塊化架構(gòu)，從根本上改變了現(xiàn)有固體火箭發(fā)動機的制造和集成工藝，大幅降低了助推器和導彈的火箭發(fā)動機價格。

　　由于固體火箭推進劑不易降解，可以長時間儲存。由固體推進劑驅(qū)動的火箭，往往被用作提高有效載荷能力的助推器，或用于將更輕的有效載荷發(fā)射到低地球軌道(LEO)。該公司還表示，這種推進劑與發(fā)動機和飛行器是不同的，因為采用3D打印技術(shù)，允許它們快速迭代，并根據(jù)任務(wù)特定的參數(shù)進行定制，能以一種傳統(tǒng)制造無法實現(xiàn)的方式“獨特地優(yōu)化”。

　　結(jié)語：未來，隨著科技水平的提高，相信3D打印技術(shù)在航空航天領(lǐng)域?qū)⒂懈蟮淖鳛椤：娇蘸教煨袠I(yè)也將借助3D打印飛得更高、更遠。

關(guān)鍵詞 3D打印航空航天大展拳腳

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