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金屬3D打印發(fā)動(dòng)機(jī)再立功
△深藍(lán)航天星云-M火箭1公里級(jí)垂直回收飛行試驗(yàn)成功視頻
2022年5月7日，昨天深藍(lán)航天自主研發(fā)的“星云-M”1號(hào)試驗(yàn)箭完成了1公里級(jí)垂直起飛及降落（VTVL）飛行試驗(yàn)，火箭在爬升和下落的過(guò)程中同時(shí)進(jìn)行了橫向移動(dòng)，最后降落至著陸場(chǎng)“靶心”位置不足0.5米的點(diǎn)位，“星云-M”試驗(yàn)箭成功回收。
△“星云-M”公里級(jí)VTVL垂直回收飛行試驗(yàn)
此次執(zhí)行公里級(jí)試驗(yàn)所使用的箭體依然是“星云-M”1號(hào)試驗(yàn)箭，已經(jīng)執(zhí)行3次飛行任務(wù)、7次地面靜態(tài)點(diǎn)火，真正做到了液體運(yùn)載火箭的可回收復(fù)用；其所配備的“雷霆-5”發(fā)動(dòng)機(jī)，是國(guó)內(nèi)首型使用3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)整機(jī)制造的針?biāo)ㄊ揭貉趺河桶l(fā)動(dòng)機(jī)。此次飛行任務(wù)的完成宣告了深藍(lán)航天在中國(guó)可回收復(fù)用火箭歷史上又攀登上了新的高度，離成功實(shí)現(xiàn)入軌及回收又邁進(jìn)了堅(jiān)實(shí)一步。
深藍(lán)航天負(fù)責(zé)人告訴南極熊：“本次公里級(jí)飛行試驗(yàn)采用的雷霆-5型液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)真空推力最大為50kN，發(fā)動(dòng)機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)50%-110%推力區(qū)間調(diào)節(jié)。全機(jī)85%重量的零件都由3D打印技術(shù)制作。通過(guò)利用先進(jìn)的打印設(shè)備最大限度發(fā)揮鎳基高溫合金粉末材料的高強(qiáng)度、延展性、抗斷裂性和低可變性等優(yōu)質(zhì)特性，成功突破傳統(tǒng)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)制造模式的低生產(chǎn)效率、復(fù)雜工藝路線、周期長(zhǎng)的瓶頸?div id="4qifd00" class="flower right">
△雷霆-5液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)
“在產(chǎn)品的集成化制造方面，3D打印同樣為深藍(lán)航天提高了產(chǎn)品質(zhì)量和制造效率。點(diǎn)火器在傳統(tǒng)制造方案中由多個(gè)機(jī)加工零件裝配焊接而成，對(duì)產(chǎn)品組件的裝配質(zhì)量、焊接質(zhì)量要求極高，工藝過(guò)程復(fù)雜。采用3D打印技術(shù)制備的點(diǎn)火器僅有一個(gè)零件，僅需要數(shù)控加工連接接口即可交付裝配；且一次可打印多個(gè)零件，打印周期僅需一周左右，縮短了產(chǎn)品交付周期，規(guī)避了很多質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn) △深藍(lán)航天3D打印的發(fā)動(dòng)機(jī)零件 深藍(lán)航天負(fù)責(zé)人表示，作為3D打印技術(shù)的使用者和受益者，深刻體會(huì)到這項(xiàng)技術(shù)所帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)： ●突破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思維與制造的局限性，為設(shè)計(jì)人員提供更大的設(shè)計(jì)自由度； ●優(yōu)化零件流道流動(dòng)性能，為燃料和冷卻劑通過(guò)多腔道/多流道分配提供新的可能性； ●降低零件裝配錯(cuò)誤風(fēng)險(xiǎn)，提高產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性、一致性； ●減少加工步驟，省略中間環(huán)節(jié)，提高生產(chǎn)效率； ●縮短產(chǎn)品研制周期，使產(chǎn)品研制總成本更具競(jìng)爭(zhēng)力。 同時(shí)，深藍(lán)航天負(fù)責(zé)人表示在應(yīng)用3D打印技術(shù)方面也遇到了一些需要解決的問(wèn)題：“比如還希望在特征結(jié)構(gòu)打印、工藝支撐方案設(shè)計(jì)、粉末和產(chǎn)品性能測(cè)試數(shù)據(jù)等方面充分進(jìn)行技術(shù)交流，實(shí)現(xiàn)知識(shí)共享和技術(shù)突破，共同推進(jìn)3D打印技術(shù)在航天領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展。同時(shí)，深藍(lán)航天研發(fā)團(tuán)隊(duì)將攻關(guān)銅材3D打印技術(shù)瓶頸，進(jìn)一步提高3D打印產(chǎn)品的質(zhì)量和性能?div id="d48novz" class="flower left">
△3D打印的金屬零件
此次，深藍(lán)航天“星云-M”火箭公里級(jí)VTVL垂直回收飛行試驗(yàn)的成功，也宣告了低空回收階段畫上了圓滿的句號(hào)，“星云-M”1號(hào)試驗(yàn)火箭圓滿完成了其歷史使命。
下一階段，深藍(lán)航天將采用與入軌火箭完全相同的全尺寸試驗(yàn)火箭，繼續(xù)進(jìn)行高空回收試驗(yàn)階段（類似于SpaceX第二階段采用全尺寸樣機(jī)“獵鷹9號(hào)R”進(jìn)行的回收測(cè)試），向著10km、100km的高度快速突破邁進(jìn)，最終實(shí)現(xiàn)入軌火箭一子級(jí)的可控回收和重復(fù)使用。
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