SpaceX載人發(fā)射成功,商業(yè)航天時(shí)代更少不了堅(jiān)實(shí)的制造業(yè)基礎(chǔ)
【導(dǎo)語】 SpaceX載人飛船成功發(fā)射,預(yù)示著全球商業(yè)載人航天時(shí)代的到來。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)、太空旅游、商業(yè)載人、航天系統(tǒng)產(chǎn)品等新的商業(yè)航天模式將進(jìn)一步完善,而相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈,如航天零部件加工市場也將會(huì)有新機(jī)顯現(xiàn)。
美國東部時(shí)間5月30日下午3:22分(北京時(shí)間5月31日3:55),SpaceX新的“龍”載人飛船”通過獵鷹9號(hào)火箭,在美國肯尼迪航 天中心成功發(fā)射,飛往國際空間站。
這一次成功發(fā)射可謂預(yù)示著全球商業(yè)載人航天時(shí)代的到來。SpaceX正式成為首個(gè)掌握載人飛船制造和發(fā)射能力的私營公司。
火箭升空現(xiàn)場 || 圖源:NASA
馬斯克的星際王國終于點(diǎn)亮了首顆星,這位太空夢想家也畫出了一道時(shí)代軌跡,開啟了人類航天新時(shí)代。此次成功發(fā)射,極大激 發(fā)商業(yè)航天市場的發(fā)展活力。
未來不遠(yuǎn),衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)、太空旅游、商業(yè)載人、開發(fā)基于商業(yè)元器件的航天系統(tǒng)產(chǎn)品等新的商業(yè)航天模式將進(jìn)一步完善,而相關(guān) 產(chǎn)業(yè)鏈,如航天零部件加工市場也將會(huì)有新機(jī)顯現(xiàn)。下面隨小編來挖一挖吧!
大鵬將起| 商業(yè)航天市場潛力大
商業(yè)航天包括兩個(gè)重要領(lǐng)域:商業(yè)航天基建及支持產(chǎn)業(yè)、商業(yè)太空產(chǎn)品及服務(wù)產(chǎn)業(yè)。
商業(yè)航天基建及支持產(chǎn)業(yè)主要包括:衛(wèi)星制造、火箭發(fā)射服務(wù)、空間站、地面發(fā)射基地及相關(guān)設(shè)備。其中,衛(wèi)星制造和火箭發(fā)射 服務(wù)占比超過6成;
商業(yè)太空產(chǎn)品及服務(wù)產(chǎn)業(yè)主要包括:衛(wèi)星電視、衛(wèi)星通訊、地球探測等,當(dāng)中衛(wèi)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(wèi)星服務(wù)業(yè)和地面設(shè)備制造業(yè),收入占比高45.13%。
2018年全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)收入構(gòu)成占比統(tǒng)計(jì)情況|| 圖源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院
“衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)”被納入“新基建”范圍。一方面說明商業(yè)航天技術(shù)的快速發(fā)展,同時(shí)也說明國家對(duì)太空開發(fā)及“天地信息網(wǎng)絡(luò) 一體化”的重視。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)將對(duì)火箭、衛(wèi)星制造行業(yè)帶來新的發(fā)展機(jī)會(huì),也為國內(nèi)商業(yè)航天公司開辟出充足的市場空間。
2009-2017年全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)收入統(tǒng)計(jì)及增長情況 || 圖源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院
從2015年開始,國內(nèi)的投資機(jī)構(gòu)逐漸關(guān)注商業(yè)航天賽道。
與2002年成立的SpaceX相比,國內(nèi)的商業(yè)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(lán)箭航 天、星河動(dòng)力、科工火箭、長征火箭等為代表的商業(yè)火箭企業(yè),以及以微納星空、銀河航天、天儀研究院等為代表的商業(yè)衛(wèi)星企業(yè)。
2015-2018年中國投資航天的機(jī)構(gòu)數(shù)量統(tǒng)計(jì)情況|| 圖源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院
中國商業(yè)航天起步較晚,目前仍處于急起直追的階段。國家也陸續(xù)發(fā)布政策,支持產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2019年4月,《國家航天法》已經(jīng)列入第十三屆全國人大常委會(huì)立法規(guī)劃,其中將納入商業(yè)航天發(fā)展。整個(gè)航空航天工程工業(yè)是一個(gè)潛力巨大的行業(yè),從火箭、衛(wèi)星,到飛船閉環(huán)制造,都離不開基礎(chǔ)的工業(yè)制造,一個(gè)個(gè)零部件都關(guān)乎到后的結(jié)果。零部件的品質(zhì)和成本能否可控,將是未來加工制造業(yè)的機(jī)遇所在。
扶搖直上| 加工制造難點(diǎn)全攻破
航天產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)主要包括主機(jī)(或彈體、箭體、星體)、發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)(彈、箭、星)載設(shè)備或部件等組成部分。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn):形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜,而且孔、空穴、溝槽、加強(qiáng)筋環(huán)節(jié)多等,加工精度要求高。
航天產(chǎn)品的加工要求高,新材料、新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)層出不窮,大量采用鋁合金、鈦合金、耐高溫合金、高強(qiáng)度鋼、復(fù)合材料等新型材料。以上各部分零部件中的大多數(shù)需要經(jīng)過切削加工這一工藝過程,數(shù)控加工技術(shù)和數(shù)控加工設(shè)備已成為航天產(chǎn)品制造中的主要需求之一。
1、機(jī)體(或彈體、箭體、星體)制造對(duì) 數(shù)控機(jī)床 的需求
機(jī)體(或彈體、箭體、星體)結(jié)構(gòu)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(xì)長件、多腔件和超薄壁隔框結(jié)構(gòu)件為主。
其零件所需主要設(shè)備有:
五軸聯(lián)動(dòng)加工中心,如大型龍門立式加工中心,應(yīng)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(biāo)加工中心,工作臺(tái)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(zhuǎn)速20000r/min以上,帶兩坐標(biāo)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(tái)可以翻轉(zhuǎn)90°的 臥式加工中心 ;
2、發(fā)動(dòng)機(jī)制造
(1)機(jī)匣加工設(shè)備
機(jī)匣殼體外型面通常采用四、五坐標(biāo)加工中心進(jìn)行銑加工;內(nèi)腔T形槽和前后安裝邊采用數(shù)控立車加工;前后安裝邊孔和外型面安裝座、探視孔采用數(shù)控鉆鏜床或四、五坐標(biāo)加工中心銑加工;對(duì)開機(jī)匣水平安裝邊螺栓聯(lián)接孔采用四坐標(biāo)精密鏜加工。
尺寸小的機(jī)匣適于采用立式加工中心,尺寸大的機(jī)匣適于臥式加工中心。
機(jī)匣種類與結(jié)構(gòu)(a、b、c為環(huán)形機(jī)匣,d為對(duì)開機(jī)匣)
立式車削/ 磨削設(shè)備
(2)葉片加工設(shè)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(jìn)排氣邊復(fù)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(biāo)加工中心。
類型有五軸葉片加工機(jī)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。
五軸葉片加工機(jī)床(90°擺頭)
(3)整體葉盤加工設(shè)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(dǎo)致其加工難度較大。五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控銑削/磨削是整體葉盤加工所廣泛采用的有效手段。
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(jīng)指出,有效推進(jìn)我國航天力量建設(shè),必須加快形成航天領(lǐng)域全要素、多領(lǐng)域、高效益的軍工、民用、商業(yè)的深度融合發(fā)展格局。
商業(yè)航天作為技術(shù)創(chuàng)新性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)質(zhì)量效益高的新興業(yè)態(tài),是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)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(lǐng)域中的零部件加工也將迎來增長。
大興智能產(chǎn)品標(biāo)簽: 加工中心、雕銑機(jī)、 鉆攻機(jī)、高光機(jī) 、玻離機(jī)、臥式加工中心、龍門加工中心機(jī) 、CNC數(shù)控車床
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