火箭實驗室正打造全世界最大的碳纖維複合材料”中子”火箭
火箭實驗室(Rocket Lab)的中子號中型載重火箭(Neutron medium payload rocket)在太空旅行方面取得了創新性的進展–這是迄今為止製造的最大的複合材料火箭。 最初,數百層、數千平方英尺的碳纖維被手工鋪設到一個模具上,一個龐大的團隊花了數週才完成。
現在,39 英尺高的碳複合材料3D 列印機每分鐘可鋪設328 英尺長的碳纖維,有了火箭實驗室的新型自動光纖鋪放(AFP)機,一天之內就能完成。
你可以把它想像成類似一台39 英尺(12 公尺)高、75 噸重的自主式3D 列印機,它能以每分鐘328 英尺(100 公尺)的速度列印出碳纖維層。 它不是”列印”部件,而是將碳纖維片一層一層地向不同方向鋪設,以增強每個結構的強度和剛度。 AFP 的橫向移動能力可達98 英尺(30 公尺),因此完全有能力鋪設最大的零件–91 英尺(28 公尺)長的中子火箭中間級和整流罩。
手工鋪設這些結構需要數週時間。 而AFP 可以在24 小時內列印出來
AFP 也負責將直徑為22.9 英尺(7 公尺)的第一級和直徑為16.4 英尺(5 公尺)的第二級油箱分層。
在加工工件時,內建的全自動偵測系統會掃描碳複合材料結構中的缺陷或瑕疵,並在進行下一層加工前暫停,提醒操作員注意。
SpaceX 的星際飛船主要由不銹鋼(300 系列”HFS”,就像Cybertruck 的”防彈”材料)製成,而波音的Starliner主要使用鋁合金。 最初,SpaceX 考慮在星際飛船上使用CF 複合材料,但考慮到不銹鋼的成本效益、耐溫性和耐用性,最終選擇了不銹鋼。
AFP 頭可360 度旋轉,以便從任何方向盡快鋪設CF
火箭實驗室預計,AFP 的使用將使世界上最大的複合材料可重複使用火箭的建造成本更低,生產速度更快、更容易,從而節省超過15 萬個工時。
火箭實驗室網站稱,該公司的目標是在2025 年發射第一枚中子火箭。