誰もが話題にする航空宇宙の 4 つの主要産業とは何でしょうか?

この投稿は Little Raccoon によって 2017-10-10 17:43 に最後に編集されました。

大航海時代は人類文明の進歩における最も重要な歴史的出来事の一つです。 15世紀後半から16世紀初頭にかけて、ヨーロッパ人は大西洋を越えてアメリカ大陸へ、アフリカ南端を回ってインドへ至る新しい航路を開拓し、初めて世界一周航海に成功した。
宇宙探査の偉大な時代が来ると言う人もいます。この偉大な宇宙時代は、過去の偉大な航海時代と同様に、人類の発展にとって非常に大きな意義を持っています。
航空宇宙および防衛産業は、3D プリント技術の発展から直接恩恵を受ける産業の 1 つであり、3D プリント技術の主な応用市場でもあります。アメリカのGEアビエーション社は、2016年から同社初の3Dプリント部品である燃料ノズルを生産している。これは、3D プリント航空宇宙の歴史におけるセンセーショナルな出来事です。
GE の燃料ノズルは 3D プリント技術を使用して製造されました (画像提供: GE Aviation)
ハイテクノロジーは人々を興奮させ、特に宇宙探査は人々を感嘆させます。来週は、業界の概要、歴史的背景、産業チェーン、応用市場など、さまざまな角度から航空宇宙の謎を解き明かし、手の届かない航空宇宙にどんな魅力が隠されているのかを見てみたいと思います。
航空宇宙産業に関して言えば、我が国には長征シリーズのロケット、神舟宇宙船、天宮宇宙ステーションがあることは周知の事実です。しかし、これらは国主導の産業であり、純粋な商業市場ではありません。米国では、航空宇宙産業は民間産業が主流です。
現在、航空宇宙産業の規模はまだ比較的小さく、300億～400億米ドル規模の市場となっています。一部の専門家は、わずか10年ほどで航空宇宙産業は10倍の成長を遂げ、2030年頃には少なくとも5,000億ドルの巨大市場を形成すると予測しています。
現在、航空宇宙産業には 4 つの主要市場があります。
1. ロケット中国の長征2号ロケットは世界に大きな影響力を持っています。米国では民間宇宙分野の打ち上げロケットが急速に成長している。中でも、イーロン・マスク率いるスペースXは最も代表的で、中国の長征2号のような重量級ロケットです。 SpaceX は民間航空宇宙の世界的リーダーです。 2016年4月8日、SpaceXは海上で初の垂直回収ミッションを完了しました。

アマゾンの創業者ジェフ・ベゾス氏は、小型・中型ロケットの開発に注力する民間航空宇宙企業ブルーオリジンに投資した。

現在のロケット打ち上げ能力では、1キログラムの貨物を地球の軌道に送るのに約2万ドルかかります。1トンの貨物を宇宙に輸送するには2,000万ドルかかり、それでもまだかなり高額です。 SpaceXは打ち上げコストを1キログラムあたり2万ドルからその10分の1、つまり1キログラムあたり2,000ドルにまで削減する計画だ。コスト管理を実現する要素の一つが3Dプリント技術です。
SpaceX ロケットには、重要な酸化剤バルブ本体を含む多数の 3D プリント部品が搭載されています。従来の鋳造品と比較して、3D プリントされたバルブ本体は、優れた強度、延性、耐破損性を備えています。通常の鋳造サイクルは数か月かかりますが、3D プリントされたバルブ本体は 2 日で完成しました。

さらに、SpaceX は 2013 年に EOS 金属 3D プリンターを使用して、ニッケルクロム高温合金材料を使用した SuperDraco ロケットエンジンのエンジンコンパートメントを製造することに成功しました。これは非常に複雑なエンジンで、製造が難しい冷却通路、インジェクター、スロットルシステムがすべて備わっています。非常に高強度の先進合金を印刷できる EOS の能力は、SuperDraco エンジンの開発の鍵となりました。
SpaceXの有人宇宙船エンジンはSLM技術を使用して製造されている
2. スペースシャトルの分野で最も有名な 2 つの企業:
1つはヴァージン・レコードのオーナー、リチャード・ブランソンが投資するヴァージン・ギャラクティックだ。リード・ブランソンは航空宇宙産業について非常に楽観的です。彼は早くから宇宙旅行の個人チケットの販売を始めました。チケットは1枚25万ドルで、世界中で多くのチケットが売れたと言われています。しかし、チケットを購入した人たちは、実際に宇宙旅行がいつ開始できるかまだ分からない。

もう一つはXCORです。 XCOR の創設者は、当時 Intel の Pentium チップの主任設計エンジニアでした。職務経験と設計の業績によって得た個人的な富により、彼は引退をあきらめ、代わりに宇宙飛行という子供の頃からの夢を実現することを決意しました。

輸送問題を解決するために、XCORLYNX MARK I スペースシャトルロケットとスペースシャトルが使用され、宇宙に到達した後には受信ステーションが必要になります。だから宇宙ステーションなのです。
3. 宇宙ステーション宇宙ステーションの分野で最高なのはビゲロー・エアロスペースです。創業者のビゲロー氏は空にホテルをオープンしたいと考え、カプセル型の宇宙ステーションを開発し、必要な機能を一気に搭載して格納式の宇宙ステーションにし、ロケットで上空に打ち上げ、予定軌道上でオープンさせた。
ビゲローエアロスペース
宇宙飛行士に物資を供給し、科学実験をより迅速に行うために、NASAは早くも2014年に、初の宇宙用3Dプリンター「Additive Manufacturing Factory」を国際宇宙ステーションに送りました。地上から宇宙へ材料を輸送するのは非常にコストがかかるだけでなく、適切な時期を待つ必要もありますが、3Dプリンターは直接製造できるため、コストを大幅に削減できます。宇宙の 3D プリンターは Made In Space (MIS) によって開発され、同社の最終計画は宇宙で衛星全体を 3D プリントすることです。
世界初の宇宙3Dプリンター
4. 小型衛星前述のロケット打ち上げは貨物を宇宙に輸送するためのもので、この貨物のほとんどは衛星です。今日の衛星は主に各国政府の投資によって建造されており、一般的に重量は数トンにもなります。しかし、衛星分野における民間商業組織の革新と躍進により、毎年数百機の小型衛星を打ち上げることができるようになり、衛星のさまざまな用途が大幅に充実し、コストも大幅に削減されるでしょう。
小型衛星は数年間使用した後、大気圏に再び落ち、大気圏で完全に燃え尽きます。だからこそ、宇宙全体で数年ごとに新しい小型衛星のバッチが置き換えられ、この市場は継続的に更新される可能性があるのです。
2017年8月17日、ロシアの宇宙飛行士は国際宇宙ステーションから小型衛星を手動で打ち上げた。衛星の1つであるトムスクTPU-120は、3Dプリント技術を使用して製造されました。これはロシア初の3Dプリント衛星であり、ほぼ完全に3Dプリントされた世界初の衛星です。

欧州宇宙機関（ESA）は今年、PEEK素材を使用して立方体衛星の本体を3Dプリントするプログラムを開始した。 PEEK は、強度、安定性、耐熱性に関して非常に優れた固有の特性を持つ熱可塑性プラスチックです。融点は約 370°C で、一部の金属部品の代替としても使用できます。 3D プリントされた PEEK マイクロ衛星は、宇宙空間を航行できるだけでなく、強力な機能も備えています。

将来的には、地球の軌道上に数千の小型衛星が分散されるようになるかもしれません。これらの小型衛星は、赤外線データ、ビデオデータ、検出データなどの信頼性の高いビッグデータの主なソースになります。衛星は、過去のコンピューターと同様に、大型から小型へと急速に移行しています。ビッグデータであれ人工知能であれ、衛星データの助けを借りれば多くのことが可能になります。小型衛星のさまざまな応用の中で最も重要なのは「宇宙インターネット」であり、これは無人運転とともに登場し、主に無人車や無人航空機により正確なナビゲーションを提供します。 2030年までに衛星通信市場は1000億人民元を超えるでしょう。

今日は主に3つの点についてお話します。
1. 中国の航空宇宙産業は国家が主導しており、純粋な商業市場ではない。米国では、航空宇宙産業は民間産業が主流です。 2. 宇宙大時代は産業の活況をもたらし、約10年で宇宙産業は10倍以上の成長を遂げるでしょう。 3. 主な航空宇宙市場には、打ち上げロケット、スペースシャトル、宇宙ステーション、小型衛星が含まれます。人工知能や 3D プリントなどの新興技術の進歩により、偉大な航空宇宙時代の到来により、航空宇宙産業は驚異的な拡大を遂げることができるでしょう。
Nanjixiong.com 中国の3Dプリント専門メディアプラットフォーム

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