通快與Exploration合作為Nyx航天器開發(fā)3D打印核心部件

2024年2月1日，南極熊獲悉，德國科技公司TRUMPF（通快）與歐洲太空旅行初創(chuàng)企業(yè)The Exploration Company正合作建造地球軌道和月球任務(wù)所需的航天器核心部件。后者計(jì)劃未來提供更便捷的商業(yè)太空服務(wù)，而前者將提供生產(chǎn)技術(shù)、制造和應(yīng)用專業(yè)知識。

△Exploration公司計(jì)劃使用通快的3D打印技術(shù)生產(chǎn)航天器推進(jìn)系統(tǒng)的核心部件

在2024年春季，Exploration公司將利用激光專家通快的3D打印機(jī)，為位于德國普拉內(nèi)格附近的Nyx Earth和Nyx Moon航天器打印Huracán和Mistral發(fā)動機(jī)的核心部件。目標(biāo)是使Huracán發(fā)動機(jī)可重復(fù)使用，并在軌道上使用生物甲烷和氧氣作為燃料補(bǔ)充。

Exploration公司首席執(zhí)行官Hélène Huby表示：“我們的目標(biāo)是提供更具成本效益的太空任務(wù)。我們的航天器可以受益于通快的制造和應(yīng)用專業(yè)知識。通快在生產(chǎn)高精度部件方面擁有數(shù)十年的經(jīng)驗(yàn)?！盓xploration公司計(jì)劃于2026年首次發(fā)射太空艙，并在地球軌道上運(yùn)行數(shù)月。從2028年開始，計(jì)劃進(jìn)一步前往月球。該航天器最初將用于運(yùn)載貨物，但長遠(yuǎn)來看，也將進(jìn)行載人飛行。

截至目前，這家初創(chuàng)公司已從私人和公共投資者處成功籌集了6500萬歐元（約合4.6億人民幣）?？偛糠謩e位于德國普拉內(nèi)格和法國波爾多的工廠里，該公司目前擁有大約120名員工。商業(yè)太空旅行業(yè)被普遍認(rèn)為是一個(gè)具有巨大增長潛力的行業(yè)。專家預(yù)測，截至2023年，全球飛機(jī)和航天器生產(chǎn)市場的規(guī)模將增長至7400億歐元。

△通快在德國Formnext 2023期間展出的金屬3D打印樣件

3D打印對于航天的應(yīng)用潛力

通快的3D打印業(yè)務(wù)使設(shè)計(jì)人員能夠?qū)⒄麄€(gè)組件以單一形式制作。這樣的制造方式不僅可以減輕組件的重量和降低復(fù)雜性，每一克的節(jié)省都將直接降低燃料成本。更為重要的是，簡化的組件設(shè)計(jì)能夠降低火箭發(fā)射前的安全測試成本，從而提高太空任務(wù)成功的概率。負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的相關(guān)人員Tobias Brune表示：“通過我們的3D打印技術(shù)，我們正在推動太空旅行行業(yè)的商業(yè)化。在當(dāng)今太空旅行領(lǐng)域取得成功，必須充分運(yùn)用增材制造技術(shù)?！?br />

△由Exploration開發(fā)的Nyx是一種模塊化、可重復(fù)使用的軌道飛行器，最終可以在軌道上補(bǔ)充燃料

通過使用3D打印技術(shù)，Exploration公司成功地節(jié)省了寶貴的原材料。該系統(tǒng)僅使用最終將用于太空探索的材料。相較于過去航空航天公司采用的傳統(tǒng)制造方法，如沖壓、鍛造和鑄造，這種方法避免了大量材料的浪費(fèi)。

增材制造在航空航天工業(yè)中實(shí)現(xiàn)了快速原型開發(fā)，通常需要大量時(shí)間的傳統(tǒng)方法。通過使用設(shè)計(jì)軟件，用戶只需通過點(diǎn)擊鼠標(biāo)即可對原型進(jìn)行改進(jìn)。使用3D打印技術(shù)，可以在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)生產(chǎn)出新的原型。相較于傳統(tǒng)制造方法，這對于制作一些復(fù)雜幾何形狀的零部件是不可能或者需要長達(dá)數(shù)周甚至數(shù)月的時(shí)間。