国产乱子伦露脸

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    行業資訊
    SpaceX載人發射成功,商業航天時代更少不了堅實的制造業基礎

    來源: 時間:2020-08-07 10:53:44 瀏覽次數:

    SpaceX載人發射成功,商業航天時代更少不了堅實的制造業基礎

              

    【導語】 SpaceX載人飛船成功發射,預示著全球商業載人航天時代的到來。衛星互聯網、太空旅游、商業載人、航天系統產品等新的商業航天模式將進一步完善,而相關產業鏈,如航天零部件加工市場也將會有新機顯現。

     


     

     美國東部時間5月30日下午3:22分(北京時間5月31日3:55),SpaceX新的“龍”載人飛船”通過獵鷹9號火箭,在美國肯尼迪航   天中心成功發射,飛往國際空間站。

     這一次成功發射可謂預示著全球商業載人航天時代的到來。SpaceX正式成為首個掌握載人飛船制造和發射能力的私營公司。


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    火箭升空現場 || 圖源:NASA

     馬斯克的星際王國終于點亮了首顆星,這位太空夢想家也畫出了一道時代軌跡,開啟了人類航天新時代。此次成功發射,極大激   發商業航天市場的發展活力。

     未來不遠,衛星互聯網、太空旅游、商業載人、開發基于商業元器件的航天系統產品等新的商業航天模式將進一步完善,而相關   產業鏈,如航天零部件加工市場也將會有新機顯現。下面隨小編來挖一挖吧!

     大鵬將起| 商業航天市場潛力大

     商業航天包括兩個重要領域:商業航天基建及支持產業、商業太空產品及服務產業。

     商業航天基建及支持產業主要包括:衛星制造、火箭發射服務、空間站、地面發射基地及相關設備。其中,衛星制造和火箭發射   服務占比超過6成;

     商業太空產品及服務產業主要包括:衛星電視、衛星通訊、地球探測等,當中衛星電視占比超過該板塊的四分之三。

     其中,你可能沒想到是,賺錢的板塊是衛星服務業和地面設備制造業,收入占比高45.13%。

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    2018年全球衛星產業收入構成占比統計情況|| 圖源:前瞻產業研究院

        “衛星互聯網”被納入“新基建”范圍。一方面說明商業航天技術的快速發展,同時也說明國家對太空開發及“天地信息網絡 一體化”的重視。衛星互聯網的建設將對火箭、衛星制造行業帶來新的發展機會,也為國內商業航天公司開辟出充足的市場空間。

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    2009-2017年全球衛星產業收入統計及增長情況 || 圖源:前瞻產業研究院

    從2015年開始,國內的投資機構逐漸關注商業航天賽道。

     與2002年成立的SpaceX相比,國內的商業火箭公司大都成立于2015年、2016年。從2015年開始,中國誕生了以星際榮耀、藍箭航 天、星河動力、科工火箭、長征火箭等為代表的商業火箭企業,以及以微納星空、銀河航天、天儀研究院等為代表的商業衛星企業。

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    2015-2018年中國投資航天的機構數量統計情況|| 圖源:前瞻產業研究院


    中國商業航天起步較晚,目前仍處于急起直追的階段。國家也陸續發布政策,支持產業發展。2019年4月,《國家航天法》已經列入第十三屆全國人大常委會立法規劃,其中將納入商業航天發展。整個航空航天工程工業是一個潛力巨大的行業,從火箭、衛星,到飛船閉環制造,都離不開基礎的工業制造,一個個零部件都關乎到后的結果。零部件的品質和成本能否可控,將是未來加工制造業的機遇所在。

    扶搖直上| 加工制造難點全攻破

    航天產品的結構主要包括主機(或彈體、箭體、星體)、發動機、機(彈、箭、星)載設備或部件等組成部分。

    結構特點:形狀結構復雜,而且孔、空穴、溝槽、加強筋環節多等,加工精度要求高。

    航天產品的加工要求高,新材料、新結構、新技術層出不窮,大量采用鋁合金、鈦合金、耐高溫合金、高強度鋼、復合材料等新型材料。以上各部分零部件中的大多數需要經過切削加工這一工藝過程,數控加工技術和數控加工設備已成為航天產品制造中的主要需求之一。

     


     


    1、機體(或彈體、箭體、星體)制造對  數控機床 的需求

      機體(或彈體、箭體、星體)結構件的典型零件有梁、筋、肋板、框、壁板、接頭、滑軌等類零件,以扁平件、細長件、多腔件和超薄壁隔框結構件為主。

    其零件所需主要設備有:

    • 三坐標加工中心,如大型  龍門立式加工中心;

    • 五軸聯動加工中心,如大型龍門立式加工中心,應配備A/B擺角銑頭或A/C擺角銑頭;

    • 大型龍門式雙主軸五坐標加工中心,工作臺尺寸5m×20m,用于加工梁類零件;

    • 加工鋁合金件需要大功率高速加工中心,功率≥40kW,主軸轉速20000r/min以上,帶兩坐標擺角銑頭;

    • 由于整體鋁合金件切削加工去除量大,為便于排屑,好需要工作臺可以翻轉90°的 臥式加工中心 ;

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    2、發動機制造


    (1)機匣加工設備

    機匣殼體外型面通常采用四、五坐標加工中心進行銑加工;內腔T形槽和前后安裝邊采用數控立車加工;前后安裝邊孔和外型面安裝座、探視孔采用數控鉆鏜床或四、五坐標加工中心銑加工;對開機匣水平安裝邊螺栓聯接孔采用四坐標精密鏜加工。

    尺寸小的機匣適于采用立式加工中心,尺寸大的機匣適于臥式加工中心。

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    機匣種類與結構(a、b、c為環形機匣,d為對開機匣)

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    立式車削/ 磨削設備

    (2)葉片加工設備

    葉片毛坯目前越來越趨向于近凈成形,主要集中在葉身和進排氣邊復雜曲面的小余量精密成形,其加工余量比較小,因此葉片加工需要采用精密五坐標加工中心。
    類型有五軸葉片加工機床(45°擺頭;90°擺頭;90°擺頭、帶傾角)。
    目前葉片加工的精度已大幅提升,未來的研究將主要集中在降本增效方面。

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    五軸葉片加工機床(90°擺頭)

    (3)整體葉盤加工設備

    整體葉盤葉片之間的流道開敞性差,葉片型面為空間自由曲面,葉身型面加工精度要求高,且材料為鈦合金或高溫合金,導致其加工難度較大。五軸聯動數控銑削/磨削是整體葉盤加工所廣泛采用的有效手段。

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                                                                                    整體葉盤加工示意圖

    以上只是眾多航天零部件加工中的小部分代表。此前國家已經指出,有效推進我國航天力量建設,必須加快形成航天領域全要素、多領域、高效益的軍工、民用、商業的深度融合發展格局。

    商業航天作為技術創新性強、經濟質量效益高的新興業態,是我國經濟發展極為重要的、新的增長極。作為亟待挖掘的增量市場,航天領域中的零部件加工也將迎來增長。

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