歡迎收聽軍備解碼帶來的最新軍情和武器資訊，歡迎訂閱關注！
中國民營航天企業(yè)“天兵科技”透露，他們的天龍-2運載火箭，采用了自己的研制了天火-11發(fā)動機。而天火-11大量采用了3D打印技術，減少了制造周期，降低了成本。這個突破為國產(chǎn)運載火箭低成本發(fā)射鋪平了道路。
天火-11多達80%的零部件由3D打印制成，包括預燃料室、推力室、渦輪泵、閥門等關鍵部件。火箭發(fā)射之后，這些3D打印部件經(jīng)受住了高溫、高壓和高速轉(zhuǎn)行環(huán)境的考驗，驗證了部件可靠性和技術可行性，為下一步擴展運用積累了打下了堅實的基礎。
3D打印優(yōu)點包括制造成本低、時間周期短，可以快速制造形狀和平面復雜的物體，能夠根據(jù)用戶要求對物體形狀或者平面進行定制，使用靈活性好。另外3D打印不需要大量復雜、昂貴的機床，對于廠房和生產(chǎn)線依賴也非常小，這樣就進一步降低了系統(tǒng)的成本和價格。
成本是3D打印最大的長處，這個特點讓它在航天領域有著獨特的優(yōu)勢。航天器要在極端環(huán)境下運行，因此對于材料和工藝要求極高。許多部件、結(jié)構和設備需要采用昂貴的合金和材料，若是因加工浪費則太可惜了。
傳統(tǒng)制造是減材制造，就是用一大塊材料削出零件外形，不但浪費材料，加工時間也長。另外航天器對于性能要求越來越高，這樣相關零部件形狀越來越復雜，有的部件可能需要分解成上百個零部件，然后再組裝成型，制造加工難度大、時間周期長，成本價格高。如果用3D打印技術來實現(xiàn)就要容易的多。
3D打印也存在一些不足需要克服，首先是不能太大批量的生產(chǎn)?，F(xiàn)在3D打印多運用在小規(guī)模、昂貴材料，數(shù)以萬計的大規(guī)模生產(chǎn)還需要時日。另外3D打印將各種材料燒結(jié)在一起，結(jié)構存在薄弱環(huán)節(jié)，脆性比較大，這些缺點都需要繼續(xù)攻關和解決。
2013年美國航空航天局使用3D打印技術制造出了運載火箭噴嘴，并且成功進行了測試。按照NASA的說法火箭噴嘴形狀復雜，如果用傳統(tǒng)手段加工，需要接近170個零部件，然后再組裝起來，時間周期長，成品率低。如果用3D打印機，只需要2個零部件就行了，時間周期短，成品率高，有效降低了系統(tǒng)成本和價格。
按照NASA的說法成本降低了70%以上，可以說效果顯著。而歐洲泰利斯公司在通信衛(wèi)星天線制造上采用3D打印技術，制造出來的天線重量減少20%，成本降低30%，時間周期縮短3個月左右。俄羅斯也在衛(wèi)星上面運用了3D打印技術，首枚3D打印衛(wèi)星已經(jīng)在2016年發(fā)射升空。
中國也在大力推動3D打印技術發(fā)展和應用。航天工業(yè)已經(jīng)開始用3D打印技術制造復雜的部件和設備。例如發(fā)動機噴嘴、燃料導管等，有些部件已經(jīng)進入使用。
國產(chǎn)長征5號運載火箭部分部件，就采用了3D打印制造，2020年，長征5號還把一艘國產(chǎn)試驗飛船送到太空，船上就有一部3D打印機，用來驗證3D打印在在太空環(huán)境下的性能。
天兵科技作為一家民營航天企業(yè)，控制成本是企業(yè)運營和發(fā)展的關鍵。3D打印技術對他們的重要性不言而哈，為此才自行研制了天火-11液氧煤油發(fā)動機，這型發(fā)動機是全球首型采用3D打印機技術的“閉式補燃循環(huán)-液體火箭發(fā)動機”。
天兵科技應用3D打印技術制造了這種發(fā)動機關鍵部件，從而減少了原材料、加工設備及人員投入，有效控制了成本和費用。相比傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝，發(fā)動機部件數(shù)量減少80%，制造周期縮短70%，成本和重量降低50%左右。由于發(fā)動機性能提高，重量降低，推重比達到100以上，在當今同等量級發(fā)動機處于領先水平。
預計中國航天將在目前成果之上，進一步擴大3D打印技術運用，不斷增強國產(chǎn)運載火箭性能，降低發(fā)射成本，有效提高在國際市場的競爭能力。
對此你怎么看呢，歡迎在評論區(qū)留言互動！
