科技日報記者 劉霞
制造大型復(fù)合材料火箭絕非易事，工程師團隊需要耗費大量時間，手工鋪設(shè)成千上萬層碳纖維，以確保其精確對齊。據(jù)美國趣味科學(xué)網(wǎng)站22日報道，為大幅縮短這一耗時過程，美國火箭實驗室公司使用了一款重達90噸的巨型3D打印機——自動纖維鋪設(shè)（AFP）機，能將上述過程從幾周縮短至一天。
該公司宣稱，AFP機能以驚人速度制造碳纖維層，并以無與倫比的精度構(gòu)建復(fù)雜結(jié)構(gòu)。目前，公司正利用AFP機打造中子火箭，有望將火箭制造時間減少15萬個工時，這將顯著提升中子火箭的生產(chǎn)效率，使其更具成本效益。一旦完成，中子火箭將成為全球最大碳復(fù)合材料火箭。
今年8月，該公司在位于美國馬里蘭州的中子火箭工廠安裝了這臺巨型AFP機。這臺機器長12米，能生產(chǎn)火箭上由碳復(fù)合材料制成的所有大型部件，包括28米長的級間段和整流罩、直徑7米的火箭一級箱和直徑5米的火箭二級箱的面板。
火箭實驗室公司指出，AFP機能以每分鐘100米的速度，快速鋪設(shè)碳纖維復(fù)合材料。此外，它還內(nèi)置了一個檢測系統(tǒng)，能在鋪設(shè)碳纖維復(fù)合材料的過程中，自動檢查其中的微小缺陷。一旦發(fā)現(xiàn)瑕疵，系統(tǒng)將立即提醒操作員予以修復(fù)，從而確保運載火箭的結(jié)構(gòu)符合質(zhì)量標準。
火箭實驗室的中子火箭計劃大規(guī)模采用碳纖維復(fù)合材料。這種材料不僅強度驚人，而且重量極輕，是太空旅行的理想選擇。
該公司表示，在這款巨型3D打印機的幫助下，他們將能以更低成本、更快速度制造出中子火箭。第一枚中子火箭預(yù)計于2025年發(fā)射升空。
