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萤火虫航空航天公司将INGERSOLL机床的AFP系统用于火箭机身

流浪汉
2020-11-05 11:19:55

运载火箭、航天器和太空服务提供商Firefly Aerospace宣布将从明年年初开始将其大型零件的生产转换为Ingersoll Machine Tools的自动纤维铺放(AFP)系统。

一旦投入使用,英格索尔的AFP猫鼬混合动力系统将使Firefly在短短两周内生产其全复合Alpha火箭机身。

“萤火虫从一开始就选择在我们的航天器和火箭设计中采用21世纪的材料和制造工艺,”萤火虫首席执行官Tom Markusic博士说。“金属是上个世纪最流行的航空航天材料;比金属材料更坚固,更轻的复合材料是现代飞机的选择。

“萤火虫的ALPHA是世界上最大的全碳纤维液体燃料火箭。”

3D打印

首次Firefly引擎测试。图片来自萤火虫航空航天公司。

将AFP用于复合结构

尽管它不是严格的3D打印技术,但在航空航天领域中AFP的使用非常重要,Ingersoll也参与其中。几年前,该公司与橡树岭国家实验室(ORNL)合作开发了宽增材制造(WHAM)增材制造系统,最初的目标市场是航空航天,风能,汽车和国防领域。

现在,Firefly希望利用Ingersoll的高速,大型机器人AFP系统本质上进行3D打印具有大尺寸的复合结构,这项任务在使用金属3D打印时会受到限制。

“鉴于我们只需购买飞机工业开发和验证的机器,即可立即节省大量成本,重量和生产时间,对于我们来说,很明显,AFP是未来火箭生产中最有效,最具成本效益的方法”,Markusic继续说道。

Firefly将于2021年5月在其德克萨斯州的制造和测试工厂中安装其首个AFP系统,此后,将使用AFP制造工艺对Alpha火箭飞机机身进行重新认证。第二条AFP系统和自动组装线将用于萤火虫在佛罗里达州佛罗里达州太空海岸的新工厂以及卡纳维拉尔角的发射场,该发射场将于2022年初安装。

Firefly估计该设施将能够使用AFP每年生产24枚Alpha火箭,该火箭由包括筒,整流罩,圆顶和有效载荷组件在内的所有碳纤维结构制成。同时,得克萨斯州的工厂将过渡到萤火虫更大的Beta发射车的自动化开发版本。据估计,该公司的新自动火箭工厂将减少30-50%的复合材料浪费,同时减少动手劳动,建造时间和总体成本。

根据Markusic的说法,将Ingersoll的AFP技术整合到其生产线中不仅代表萤火虫对其自身公司的未来的投资,也代表着对“顺月空间经济”(指在太空中进行的经济活动)的未来的投资,在月球上或绕地球运行的轨道上。

“随着Firefly接近我们的首次Alpha发射,我们的重点将转移到扩展我们的运营能力,以利用业内最轻,最坚固,最快的精密制造火箭来满足快速增长的商业,政府和科学使命对太空通道的需求,“ 他加了。

3D打印

萤火虫的测试台。图片来自萤火虫航空航天公司。

Firefly的Mongoose Hybrid将是第一个配备Ingersoll的新型Hawk纤维传输模块的AFP系统,该模块在设计和测试时考虑到了轻度曲率表面的布置。该系统还将具有Ingersoll自动交换在相邻工作区域执行的多个复合材料制造模块的功能,从而实现了多种工具的自动化并减少了生产过程中的人工干预。

“英格索尔在为包括787和A350在内的全球主要飞机设计的突破性机身生产中发挥了重要作用,我们期待支持Firefly及其创新方法,以高效,具有成本效益的方式生产和进一步开发其“ Alpha,Beta和未来的航天器。”英格索尔机床首席执行官Chip Storie说。

“英格索尔很高兴将我们在航空航天行业的自动化复合材料制造和机器人技术方面的丰富经验带入太空火箭和FIREFLY的探索世界。”

3D打印火箭

增材制造技术已经在航空火箭的开发和生产中使用了一段时间。火箭建造公司 Relativity Space是发展最快的公司之一,该公司于2015年成立后迅速成长,在三年内筹集了4,510万美元。

2017年,该公司宣布正在开发新的Stargate 3D打印机,该打印机将使其“从原材料到飞行在不到60天的时间内”运行,并以长期3D打印在火星上发射第一枚火箭。一年后,该公司与美国空军签署了一份合同,在自己的一个站点上运营自己的发射设施,并在卡纳维拉尔角测试3D打印火箭。最近,航空航天和国防承包商洛克希德·马丁(Lockheed Martin)要求相对论空间使用3D打印弹丸进行即将到来的NASA实验任务。

在这个空间中运行的其它公司包括西班牙航空航天公司零2个无边这是使用3D打印作为其一部分Blooster球囊辅助火箭,和英国航空航天公司 Orbex,它宣布其 3D打印的火箭 将是率先推出来自英国的2022年初的新太空港。

在其他地方,火箭公司的3D打印电子火箭在公司即将派驻美国太空部队之前已经在发射板上升起,而美国初创公司Rocket Crafters已完成对其Comet系列混合3D打印火箭的测试引擎。

3D打印

Relativity Space打算部署其专有的Stargate 3D打印技术,作为NASA低温测试任务的一部分。

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