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60天造火箭:3D打印在航空航天领域的未来

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图片来源:Vadim Sadovski/Shutterstock.com

有在银河系估计有一百个十亿颗恒星,在可观测的宇宙大约10十亿个星系。每颗主机至少1.6行星与一些类似地球的行星,如在可居住区(卡勒,2017年)发现了开普勒-186F。

探索人类文明的新星球

自工业革命以来,尽管技术极大地提高了地球上的平均生活水平,但这些改善的负面结果导致了污染的增加和全球变暖。

温室气体不断破坏臭氧层,增加了地球的平均温度。正如我们在快速的技术进步的时候发现自己,机器学习和人工智能的发展使得事情想以前是不可能的可能,科学家们探索星系的可居住行星。

使用尖端3D打印技术构建火箭

最近,太空技术取得了一些进展,SpaceX最近发射了第一枚可重复使用的火箭,维珍银河专注于为大众带来商业太空旅行(布兰森,2018年)。

技术初创公司相对论空间在太空技术方面取得了一些有趣的进步。由于其高级智能机器人和尖端3D打印技术进入制造过程(相对空间,2020),它处于航空航天行业的最前沿。

该公司加入了许多新公司的行列,他们的愿景是通过在火星上建造定居点,让人类成为星际物种。虽然还没有人到过这颗红色星球,但已经发射了一系列探测车来研究这颗星球的地形和大气条件。在火星上建立一个定居点并不是一件容易的事情,因为火星表面的辐射暴露和大气中缺氧等一系列危险因素。任务的每一个方面都要分析,为了使这在经济上可行,必须在火箭制造的基本方式上进行创新。

相对论空间,提出了使用添加剂生产3D打印火箭。添加剂制造是不同的材料相结合,以建立从三维模型数据(GE添加剂,2017)的对象的过程。亚博网站下载这种材料的层的层在精确的几何形状被添加到创建部件,从而允许部件的构建方式更好的灵活性。

名为星际三维打印机能够打印零件高达20英尺高和10英尺宽的。这是相对于传统的制造工艺,其主要涉及通过机械加工减去材料件,雕刻或研磨构建设计的一个组件。

3D印刷火箭的优势

在航空航天工业中雇用这个过程有几个优点。添加剂制造速度加快了创新过程,因为可以轻松构建和测试相同设计的几个迭代。

构建人类的未来在太空

视频信用:相对空间/ youtube.com

相对空间可以在通常需要这样做的时间内构建火箭。这种方式生产的部件比经常制造的零件更轻,更强大。3D打印部件简化了制造过程并导致性能提高。

3D印刷机延伸超出制作火箭部件。本公司AI SpaceFactory计划3D打印整个房屋优化,以生活在火星表面上。Marsha项目涉及使用静止漫游者来建立垂直栖息地,从MARS表面上容易发现。亚博网站下载这种创新的设计源于美国宇航局的3D印刷栖息地挑战。

太空探索技术公司(SpaceX)最近在火箭可重复利用性方面取得的进展让这个时代更加令人兴奋,能够将快速火箭制造与这些火箭的可重复利用性结合起来,将导致执行太空任务通常需要的成本的一小部分。

相对论空间公司和美国宇航局最近签署了一项为期20年的合作协议,允许使用其斯坦尼斯航天中心。该协议包括一个25英亩的E4测试综合设施的独家租赁,用于测试Relativity Space的3d打印引擎。

点击这里了解更多关于3D打印技术的信息。

相对空间将使用设施中提供的四个测试台,使得可以在最终安装之前执行更多的发动机测试。

相对论空间始建于2016年,之前曾开展了其首次航天发射设置它的火箭发动机124个火灾试验在2021年如果能够到三维打印整个火箭涉及从零开始重新设计的部件,以减少构建的复杂性。

相对论正在开发一种新的永旺1号引擎,它有大约100个零件,而传统引擎需要数千个零件(Berger, 2018)。Aeon 1型发动机使用甲烷和氧气的燃料混合物,以19500磅的真空推力推进。

相对论计划在其“人族1号”火箭的第一级使用9台“永旺1号”发动机。该火箭设计为大约10层楼高,用于小型到中型的近地轨道发射,有效承载能力约1250公斤。该公司计划使用星际之门3D打印机,在不到60天的时间内用原材料生产出像人族1号这样的火箭。亚博网站下载

人类1号的一次发射成本约为1000万美元,而SpaceX的平均发射成本为6000万美元。

这些工程师希望在3D 60天打印全部火箭

视频信用:Seeker / Youtube.com

火箭技术的未来

我们发现自己在巨大的技术进步的边缘里的东西想以前是不可能被世界各地的创新发展。

相对论空间的愿景是在60天内建造一枚火箭,而不仅仅是从地球上发射火箭。该公司计划在未来发射3D打印机,并在火星表面组装。这将是太空探索的一个转折点,因为材料可以从火星送回地球。亚博网站下载由于其较低的引力场,它还可以作为探索银河系部分地区的发射场。

业内快速进步的关键是通过技术集成和主要参与者之间的合作,如相对性空间和太空。

阅读更多:什么是4D打印以及它与3D打印有何不同?

参考和进一步阅读

Berger,E.,2018年。相对空间揭示了它与大型航空航天队交易的雄心。[博客] ARS Technica,可用:https://arstechnica.com/亚博老虎机网登录science/2018/03/relativity-space-reveals-its-ambitions-with-big-nasa-deal/[访问2020年4月16日]。

布兰森,R.,2018年的使命。[在线] Virgingalactic.com。可用于:https://www.virgingalactic.com/mission/[访问2020年4月16日]。

Culler,J.,2017. Kepler-186f,第一个在可居住区的地球大小的星球。[在线]美国宇航局。可用于:https://www.nasa.gov/ames/kepler/kepler-186f-the-first-earth-size-planet-in-the-habitable-zone[访问2020年4月16日]。

Ge.com。2020年什么是添加剂制造?|GE添加剂。[在线]可用:https://www.ge.com/additive/ddtive-manufacurep.[访问2020年4月16日]。

相对论空间。2020年。相对论空间— Relativity Space. [Online] Available at:https://www.relativityspace.com/mission[访问2020年4月16日]。

Grush,L. 2019.瞄准3D-Print Rockets的启动表明它为其第一个商业特派团提供了完全资助的。[在线]边缘。可用于:https://www.theverge.com/2019/10/1/20891868/3d-printing-rockets-relativity-space-targate-terran-1-rocket-funding-launch.[访问时间2020年5月4日]。

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Yusuff Adeniyi Yusuff.

写道

Yusuff Adeniyi Yusuff.

Yusuff是一家飞机工程师,他在谢菲尔德大学航空航天工程学位获得了蚌。Yusuff目前正在曼彻斯特大学在航空航天中学习MSC。他在开始研究生学位之前与Dana Airline合作,作为飞机线维护工程师一年。

引用

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  • 美国心理学协会

    相对论空间。(2020年08月05日)。在60天建设一个火箭:3D打印的未来在航空航天。Azom。从//www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=19257检索2021 8月20日。

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    相对论空间。“60天内建立​​一个火箭:3D打印在航空航天的未来”。AZoM.2021年8月20日。< //www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=19257 >。

  • 芝加哥

    相对论空间。“60天内建立​​一个火箭:3D打印在航空航天的未来”。Azom。//www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=19257。(访问2021年8月20日)。

  • 哈佛

    相对论空间。2020年。60天造火箭:3D打印在航空航天领域的未来.Azom,查看了2021年8月20日,//www.washintong.com/article.aspx?articled=19257。

评论

  1. 样方Yusuph 样方Yusuph 尼日利亚 说:

    伟大的作品。期待更多

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