Roth绕丝机助力阿丽亚娜6运载火箭大幅减重降本
全球最大绕丝系统之一即将为阿丽亚娜6运载火箭制造组件,预计最早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)紧密配合客户Avio(意大利Colleferro,领先航天推进系统制造商)设计,这套庞大Roth绕丝机械群将使Avio能生产除其他外阿丽亚娜6助推火箭外壳——发射系统的离地推进电机。
当今发动机外壳和运载火箭许多组件采用轻量化复合材料制造。因外壳典型圆柱形,绕丝成型常为首选工艺,预浸料工艺也用于某些部件。阿丽亚娜6将用绕丝碳纤维复合材料助推器外壳替代现役阿丽亚娜5的钢制外壳。复合材料应用使阿丽亚娜6助推级较前代减重高达35%。按当前水平应用也将显著降低阿丽亚娜6系统整体运营成本:单位载荷吨成本预计骤降50%。
Avio和Roth据称善用过往阿丽亚娜5和Vega火箭制造项目的共同经验。新绕丝中心最大长度17米、大工作直径3.6米,可承载约120公吨绕丝芯模。系统配备三台支持三种不同绕丝工艺的滑座;每座长7.4米、移速达90米/分。
第一滑座用于模具自由复合结构首层(助推器内层)绕绕热防护带。带材硫化后,第二滑座实施预浸带绕丝。第三滑座配备自动化铺带(ATL)纤维输送头——Avio正申请专利保护此功能。该技术实现复杂几何形状助推器连接部件的精准铺带。带材经超声切割头切割修整。ATL技术由Avio联合Roth及另一意大利合作伙伴开发。
阿丽亚娜6助推器长15米、直径达3.6米。视有效载荷大小,每箭配2或4枚装填固体燃料助推器,确保首飞阶段足够推力。Roth Industries总裁Manfred Roth表示:“复合材料领域我们属世界市场领导者。”
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