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火星探测器天文1号背后的3D打印故事

摘要:

中国3D打印网8月7日讯,我国宣布从文昌航天发射中心成功发射“长征5号”运载火箭,这是一种多级运载工具,将“天文1号”火星探测器带入了红色星球的轨道。重型火箭于7月23日起飞,其特征是在Farsoon HT1001P 3D打印机上增材制造的一组聚合物静电发射裙。长征预计将在2021年2月到达火星轨道,而探测器将在5月的某个时候降落。

天文一号远征队
  天文一号远征队。图片来自中国国家航天局。
3D打印Long March-5
          这座长57m的动力舱的设计目的是将25吨有效载荷运送到低地球轨道,将14负重进入地球同步转移轨道。它的直径为5m,具有四个3.35m的助推器。这是一种多级飞行器,这意味着助推器一旦消耗完所有燃料并将有效载荷从地球引力中拉出,便会分开。3D打印的射击裙对于分离过程至关重要。它们构成了圆柱形级间结构的一部分,该结构沿火箭的15.7m圆周排列。它们在平台和后支撑环之间提供了临时的结构介质,以保护解锁装置,从而使有效载荷能够安全地与助推器分离。
         长裙工程师认为裙板在苛刻的操作条件下需要非常耐用,因此最终选择了Farsoon的高性能FS 3300PA材料,这是一种具有出色机械性能的PA1212基粉末。为了制造最终用途的零件,工程师还选择了Farsoon最大的聚合物HT1001P SLS 3D打印系统,其体积为1000 x 500 x 450mm。较大的裙边结构被分解为50个单独的370 x 100 x 125mm的零件,并在短短48小时内完成了印刷。组装后,圆形裙边具有出色的韧性,易于组装以及出色的防水性。

静态射击裙3D打印在Farsoon HT1001P上。图片来自Farsoon。
 2020年及以后的太空探索
         自发射以来,天文1号探测器已经成功进行了第一次轨道校正。它已经旅行了340多个小时,目前距地球约300万公里。根据中国国家航天局的数据,天文一号将是第一次完成一次轨道着陆和无人飞行任务的火星探险,这将巩固太空探索史册中的增材制造技术。
        美国航天局(NASA)最近在7月30日发射了火星2020恒星漫游车,中国也不是唯一一个盯着红色星球的人。伴随它的是新的火星直升机,这是一项技术演示,用于测试火星大气层中的首次动力飞行。这两人预计将于2月18日降落,他们将在火星上收集岩石和土壤样本以进行检查的同时,寻找古老星球关于生命的迹象。

火星2020恒心漫游者
  火星2020恒心漫游者。图片来自NASA。
        中国早在5月就曾使用其长征-5火箭发射“太空3D打印机”和3D打印的CubeSat部署机进入低地球轨道。结果,它能够在空间的微重力下完成第一套3D打印测试-两个3D打印的碳纤维零件。

中国3D打印网8月7日讯,我国宣布从文昌航天发射中心成功发射“长征5号”运载火箭,这是一种多级运载工具,将“天文1号”火星探测器带入了红色星球的轨道。重型火箭于7月23日起飞,其特征是在Farsoon HT1001P 3D打印机上增材制造的一组聚合物静电发射裙。长征预计将在2021年2月到达火星轨道,而探测器将在5月的某个时候降落。

天文一号远征队
  天文一号远征队。图片来自中国国家航天局。
3D打印Long March-5
          这座长57m的动力舱的设计目的是将25吨有效载荷运送到低地球轨道,将14负重进入地球同步转移轨道。它的直径为5m,具有四个3.35m的助推器。这是一种多级飞行器,这意味着助推器一旦消耗完所有燃料并将有效载荷从地球引力中拉出,便会分开。3D打印的射击裙对于分离过程至关重要。它们构成了圆柱形级间结构的一部分,该结构沿火箭的15.7m圆周排列。它们在平台和后支撑环之间提供了临时的结构介质,以保护解锁装置,从而使有效载荷能够安全地与助推器分离。
         长裙工程师认为裙板在苛刻的操作条件下需要非常耐用,因此最终选择了Farsoon的高性能FS 3300PA材料,这是一种具有出色机械性能的PA1212基粉末。为了制造最终用途的零件,工程师还选择了Farsoon最大的聚合物HT1001P SLS 3D打印系统,其体积为1000 x 500 x 450mm。较大的裙边结构被分解为50个单独的370 x 100 x 125mm的零件,并在短短48小时内完成了印刷。组装后,圆形裙边具有出色的韧性,易于组装以及出色的防水性。

静态射击裙3D打印在Farsoon HT1001P上。图片来自Farsoon。
 2020年及以后的太空探索
         自发射以来,天文1号探测器已经成功进行了第一次轨道校正。它已经旅行了340多个小时,目前距地球约300万公里。根据中国国家航天局的数据,天文一号将是第一次完成一次轨道着陆和无人飞行任务的火星探险,这将巩固太空探索史册中的增材制造技术。
        美国航天局(NASA)最近在7月30日发射了火星2020恒星漫游车,中国也不是唯一一个盯着红色星球的人。伴随它的是新的火星直升机,这是一项技术演示,用于测试火星大气层中的首次动力飞行。这两人预计将于2月18日降落,他们将在火星上收集岩石和土壤样本以进行检查的同时,寻找古老星球关于生命的迹象。

火星2020恒心漫游者
  火星2020恒心漫游者。图片来自NASA。
        中国早在5月就曾使用其长征-5火箭发射“太空3D打印机”和3D打印的CubeSat部署机进入低地球轨道。结果,它能够在空间的微重力下完成第一套3D打印测试-两个3D打印的碳纤维零件。

          在德国其他地方,航空航天公司ArianeGroup最近对其第一个完全3D打印的燃烧室进行了测试。该机舱在5月26日至6月2日之间已成功进行了14次耐火测试,并将最终用于开发低成本火箭发动机。


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