科技日?qǐng)?bào)記者 劉霞
制造大型復(fù)合材料火箭絕非易事，工程師團(tuán)隊(duì)需要耗費(fèi)大量時(shí)間，手工鋪設(shè)成千上萬(wàn)層碳纖維，以確保其精確對(duì)齊。據(jù)美國(guó)趣味科學(xué)網(wǎng)站22日?qǐng)?bào)道，為大幅縮短這一耗時(shí)過(guò)程，美國(guó)火箭實(shí)驗(yàn)室公司使用了一款重達(dá)90噸的巨型3D打印機(jī)——自動(dòng)纖維鋪設(shè)（AFP）機(jī)，能將上述過(guò)程從幾周縮短至一天。
該公司宣稱(chēng)，AFP機(jī)能以驚人速度制造碳纖維層，并以無(wú)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(jī)打造中子火箭，有望將火箭制造時(shí)間減少15萬(wàn)個(gè)工時(shí)，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(guó)馬里蘭州的中子火箭工廠安裝了這臺(tái)巨型AFP機(jī)。這臺(tái)機(jī)器長(zhǎng)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(zhǎng)的級(jí)間段和整流罩、直徑7米的火箭一級(jí)箱和直徑5米的火箭二級(jí)箱的面板。
火箭實(shí)驗(yàn)室公司指出，AFP機(jī)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(gè)檢測(cè)系統(tǒng)，能在鋪設(shè)碳纖維復(fù)合材料的過(guò)程中，自動(dòng)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(yùn)載火箭的結(jié)構(gòu)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
火箭實(shí)驗(yàn)室的中子火箭計(jì)劃大規(guī)模采用碳纖維復(fù)合材料。這種材料不僅強(qiáng)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(jī)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(jì)于2025年發(fā)射升空。
