ビッグニュース!世界初の3Dプリントグリッドイオン推進源の点火に成功

ビッグニュース!世界初の3Dプリントグリッドイオン推進源の点火に成功
2017年12月4日夜、Farsoon High-Techと北京理工大学航空航天学院ジェット推進研究所が共同開発した3Dプリントグリッドイオンスラスタ(イオンスラスタ)源点火テストが無事完了しました。今回テストされた推進源は、安定したマクロパラメータと均一なビーム分布を示し、イオンスラスタのコアコンポーネントの3Dプリントの実現可能性を検証しました。3Dプリントグリッドをイオンスラスタソースに適用し、点火に成功し、安定して動作したのはこれが初めてです。これは、中国の3Dプリントクロスエレクトリック推進の分野における重要なマイルストーンであり、中国の3Dプリント技術の航空宇宙分野への応用が新しいレベルに達したことを示しています。


▲ 3Dプリントチタン合金イオンスラスタグリッド(単層)
宇宙を飛行する場合、イオン推進システムは通常、連続推進モードを使用し、一度に数百時間または数千時間稼働します。探査目標までの飛行時間を短縮し、推進剤を節約するため、イオン推進システムの推進と他の惑星の重力の補助効果を組み合わせた軌道遷移方式を採用しているものがほとんどです。高出力電気推進は通信衛星、深宇宙探査ミッション、軌道上サービス車両などに適用でき、低出力電気推進は商用小型衛星の軌道変更、衛星群編隊飛行などに利用でき、重要な社会的、経済的利益をもたらします。

イオンスラスタの主な利点は、高効率、高比推力、長寿命です。各イオンスラスタには通常、2〜3層のグリッドがあり、その主な機能は、スラスタが運動エネルギーを獲得できるように荷電粒子を加速することです。しかし、従来のイオンスラスタのグリッドは光触媒腐食によって処理されており、プロセスフローが複雑、処理サイクルが長い、材料利用率が低い、環境汚染がひどいなどの問題があります。

▲世界初の3Dプリントグリッドイオンスラスタ源点火テストに成功。2016年5月、北京理工大学航空航天学院ジェット推進実験室はFarsoon High-Techと協力し、世界初のオープンソースカスタマイズ金属3Dプリント装置FS271Mを使用。プロセスの探索と複数の試作を経て、工業用グレードの高精度チタン合金イオンスラスタスクリーンの印刷に成功し、処理時間を従来の腐食法の20時間から2時間に短縮しました。その構造設計は制御性が強く、材料利用率が高く、環境に優しいです。

3DプリントされたTi64スクリーンの局所的な微細構造をテストすることで、スクリーンの端であろうとメッシュ接続であろうと、組織は非常に緻密で均一であり、印刷精度は設計精度要件を満たしていることがわかりました。これにより、イオンスラスタエンジンソースの正常な点火と安定した動作が保証されます。


▲ 3DプリントTi64ふるいの局所微細構造の写真。今後、北京理工大学航空航天学院ジェット推進研究室と華樹は協力をさらに深め、航空宇宙製品の応用要件を目指し、3Dプリントイオンエンジンの性能をさらに向上させ、最終的には3Dプリントイオンエンジンの宇宙応用を実現します。

出典: Farsoon Hi-Tech 詳しい情報:
Farsoon High-Tech、formnextで連続積層製造ソリューション向けCAMSシステムを発表

華樹、プラズマ、北京理工大学、点火、航空宇宙

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