“天问”携“祝融”成功落火,航天五院529厂积极开展3D打印技术的研究与应用

2021-05-15


北京时间2021年5月15日8时20分左右,中国首枚火星探测器“天问”一号成功着陆火星北半球的乌托邦平原。中国航天器首次奔赴火星,“毫发未损”地顺利出现在遥远的红色星球上,完成了人类航天史上的一次壮举,实现了我国首次地外行星着陆。


着陆后,“祝融号”火星车成功传回了遥测信号。

凌晨1时许,天问一号探测器在停泊轨道实施降轨,机动至火星进入轨道。

4时许,着陆巡视器与环绕器分离。历经约3小时飞行后,进入火星大气,经过约9分钟的减速、悬停避障和缓冲,成功软着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区。

从进入火星大气到着陆火星表面是整个火星着陆过程中最为惊险的时刻。我国天问一号任务火星着陆分为气动减速、伞系减速、动力减速、悬停避障与缓速下降四个阶段,历时“惊魂九分钟”。

两器分离约30分钟后,环绕器进行升轨,返回停泊轨道,为着陆巡视器的后续探测任务提供中继通信,搭建起地球和火星之间的通信桥梁。

后续,“祝融号”火星车将依次对着陆点全局成像、自检、驶离着陆平台并开展巡视探测。

祝融号着陆过程

祝融号火星车

我国首次火星探测任务——天问一号任务于2016年正式批复立项,计划通过一次任务实现火星环绕、着陆和巡视探测。

中国航天科技集团公司下属中国空间技术研究院(航天五院)是天问一号探测器的总研制单位,负责执行中国第一次自主火星探测任务。

据报道,“天问一号”火星探测器安装使用了超过100个3D打印定制的零部件,其中包含相当一部分的金属3D打印零件(如钛合金等),具有高强度耐高温耐辐射等各种高性能特征,可以满足在火星恶劣环境中正常工作运行的要求。高能离子浮尘、空间碎片,要考虑结构的性能和特点,深空探测器结构包括高刚度、轻量化、尺寸稳定性、拓扑优化等等需求。

天问一号火星探测器标注图(来自微博网友WLR2678,强调非官方,为个人作品)

而根据中国航天科技集团的消息,航天五院529厂针对“嫦娥”系列、火星探测器等新一代轻量化航天器发展需求,积极开展3D打印技术的研究与应用,取得了较好的效果。

“相比于传统铸件或者锻造产品,3D打印的产品研制周期明显缩短,力学性能得到提升。”该厂材料和工艺保证中心陈怡博士介绍道,“不仅可以打印薄壁结构,还可以完成‘外部蒙皮+内部三维点阵’、变密度、内部含有流道等特殊复杂构型,在突破瓶颈、减重/提升性能、缩短周期、降低成本等方面产生较大的综合效益。”

该厂采用3D打印技术制备的星敏支架、斜撑支架、主承力大底结构等产品,如今已经通过了地面测试和各项环境考核,逐步应用于空间站、深空探测航天器、运载火箭。利用3D打印技术,该厂已经完成20多个型号共计500余件产品的交付使用,有力地支撑了型号复杂形状结构产品的快速研制。

天问一号探测器由环绕器和着陆巡视器组成,于2020年7月23日由长征五号运载火箭成功发射,至今已飞行295天,距离地球约3.2亿千米。天问一号任务突破了第二宇宙速度发射、行星际飞行和测控通信、地外行星软着陆等关键技术,是我国航天事业发展史上又一具有重大意义的里程碑事件。



文章转载自3D打印技术参考


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