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Roth 长丝卷绕机,以促进 Ariane 6 的主要重量/成本削减

世界上最大的纤维缠绕系统之一将很快开始为 Ariane 6 制造组件 太空运载火箭,预计最早于 2020 年为欧洲航天局 (ESA) 将卫星送入地球轨道。 由 Roth Composite Machinery(德国 Steffenberg)与 Roth 的客户 Avio(意大利科莱费罗)密切合作设计,作为太空推进系统的领先制造商,大量的 Roth 纤维缠绕机械将使 Avio 能够生产用于Ariane 6的外壳等组件 助推火箭——发射系统的升空推进发动机。

今天,运载火箭的发动机外壳和许多其他部件都是用轻质复合材料制造的。由于外壳通常是圆柱形的,纤维缠绕通常是选择的工艺,但预浸工艺也用于某些组件。 Ariane 6 中的纤维缠绕碳复合材料助推器箱 , 替换现役 Ariane 5 目前使用的钢制外壳 车辆。在这种情况下,复合材料的使用将减轻 Ariane 6 的重量 与其前身相比,助推器级增加了 35%。它们在当前水平上的使用也将对 Ariane 6 产生显着影响 系统整体运行成本:预计每吨负荷的费用将下降50%之多。

据报道,Avio 和 Roth 充分利用了他们在与制造 Ariane 5 相关的以前项目中的共同经验 和 Vega 火箭。因此,新的纤维缠绕中心的最大长度为 17m,工作直径大(3.6m),并且能够支撑重约 120 MT 的缠绕芯轴。系统配备三个小车,支持三种不同的绕线工艺;每节车厢长度为7.4m,每分钟可移动90m。

第一个托架用于将隔热胶带缠绕在无模具复合结构的心轴上(增压器内的第一层)。胶带硫化后,使用第二个托架进行丝束缠绕过程。第三个托架配备了用于自动铺带 (ATL) 的光纤传输头——Avio 正在为此寻求专利保护。这项技术可以精确铺设复杂几何形状的胶带,用于助推器的连接部分。胶带通过超声波切割头进行切割和修整。 ATL 技术由 Avio 与 Roth 以及另一位位于意大利的合作伙伴共同开发。

阿丽亚娜 6 助推器长15m,直径可达3.6m。根据有效载荷大小和重量,每枚装有固体燃料的火箭有两个或四个助推器,将确保第一次飞行阶段有足够的助推器。 Roth Composite Machinery 所属的家族企业 Roth Industries 的总裁 Manfred Roth 在谈到该公司的最新举措时说:“在复合材料领域,我们属于世界市场领导者。”


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