2025年,商業航天作為戰略性新興產業,正式邁入規模化應用的新階段。金屬 3D 打印技術憑借能高效制造復雜零件、縮短研發周期、降低成本等優勢,成為推動商業航天零部件批量化生產的關鍵引擎,為商業航天的規模化應用開辟全新路徑。鉑力特以全流程金屬3D打印技術,深度參與星際榮耀JD-2液氧甲烷發動機的研制與批產,為發動機制造了渦輪泵類、管路類等零件。
星際榮耀JD-2液氧甲烷火箭發動機作為一款百噸級動力裝置,在過去兩年的研制與批產進程中,成果豐碩。
2023年,JD-2火箭發動機順利完成了一系列關鍵試驗。它先后完成真實介質半系統聯合試驗、首次全系統試車及連續變推力 + 二次起動熱試車考核,驗證了發動機多系統的工作匹配性和協調性、總體方案的合理性,以及設計、生產及總裝的正確性,奠定了發動機后續的批產化基礎。
星際榮耀試驗現場圖
2024年,JD-2發動機完成了多種極限工況拉偏、變推力高工況及新一輪熱試車考核,不僅驗證了發動機組件在高工況下的性能可靠性,還使發動機的室壓和推力達到了國內開式循環液氧甲烷發動機的最高值。同年12月,批產飛行狀態首輪熱試車考核圓滿完成,標志著JD-2發動機正式邁入批產交付階段。
在研制與批產過程中,鉑力特為發動機生產了渦輪泵、管路類零件等一系列關鍵零件,助力其實現批產目標。
渦輪泵零件尺寸大且形狀復雜,對尺寸精度要求高。傳統制造工藝需歷經鑄造、機械加工等多道工序,每道工序都可能累積細微偏差,進而影響零件精度。金屬3D打印的一體化成形能力,能夠有效解決此類問題。鉑力特針對零件的結構特征,使用BLT-S450,BLT-S600/S615,BLT-S800設備,制造甲烷泵出口殼體毛坯(BLT-TC4材料)和氧泵出口殼體打印件毛坯(BLT-GH4169材料)。這種方式實現了復雜零件的高效制造,提升了零件整體精度和性能。目前,兩類零件均已批量交付20余套,有效推動了發動機批產進程。
發動機管路類零件對形狀和尺寸精度要求高,傳統工藝生產存在尺寸偏差大、制造周期長、成本高等問題。鉑力特采用BLT-GH4169材料,通過BLT-S600設備滿版批量打印,有效減少了制造成本和材料浪費。在打印過程中,鉑力特通過工藝方法迭代,根據零件特征調整打印參數,保證零件成形精度。目前,此類零件已順利批量交付20余套,滿足客戶使用要求,極大提升了制造效率與質量,降低了制造成本,為JD-2發動機批產提供有力支撐。
鉑力特與星際榮耀的合作,充分展現了金屬3D打印技術在商業航天批產方面的巨大潛力。未來,鉑力特將持續深耕技術,與更多商業航天客戶一起,推動航天事業邁向更高質、高效的發展新階段。
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