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

站长云网 2024-10-19 5iter.com 站长云网

火箭实验室(RocketLab)的中子号中型载荷火箭(Neutronmediumpayloadrocket)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。

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。

责任编辑:站长云网