軍需大手ロッキード・マーティンの3Dプリント全方向性アンテナが認証され、打ち上げ準備完了

2023年2月15日、アンタークティックベアは、軍需大手ロッキード・マーティンが、宇宙飛行用の初の複雑な3Dプリントアンテナが認証されたと発表したことを知りました。

△ ロッキード・マーティンの3Dプリント全方向性アンテナ
3D プリントされた全方向性アンテナは、地球との通信中継に使用される、今後登場する GPS III 宇宙船 10 の不可欠な部分となります。同時に、このプロジェクトは、宇宙・防衛企業がいかにして3Dプリント技術に多額の投資を行っているかを示す好例でもある。ロッキードは、この3Dプリントアンテナの開発によるメリットを認識しており、他の航空宇宙部品の製造にもこの技術の利用を加速させると述べた。

航空宇宙 3D プリント技術のさらなる探究<br /> 実際、ロッキード社はすでに電子機器を含む社内全体に3Dプリント技術を導入しています。一例として、プリンテッドエレクトロニクス向けの材料と製造プロセスの開発を専門とする積層製造のスタートアップ企業である Fortify が挙げられます。ロッキード社による同社への投資を受けて、同社の製品はロッキード・マーティン傘下の4つの異なる事業部門に導入され、3Dプリント部品の製造に利用されている。

ただし、部品を 3D プリントすることは、飛行可能な部品を持つことと同じではありません。ロッキードは、3Dプリントされた衛星であっても、衛星のすべての部品が軌道上で適切に機能することを保証する必要がある。そのため、同社のチームはアンテナがすべての適格基準を満たしていることを確認するために熱心にテストを行ってきました。

△ロッキード・マーティンが3Dプリントした全方向性GPSアンテナは、左から断面、むき出しのアンテナ、ケースに入ったアンテナとなっている。同社のチームはアンテナを徹底的に調整し、製造工程から温度や振動まであらゆるテストを行ったと伝えられている。これらの実験は、最初のプロトタイプが開始されてから約 8 年かかりました。ロッキード社は現在、特殊で複雑な形状のアンテナを製造できる生産ラインを有しており、溶接でよくある欠陥を減らし、従来の製造方法に比べてコストを 60% 削減しています。

「このプロセスは簡単に繰り返し実行できるため、構築とテスト中のばらつきが軽減されます」と、ロッキード・マーティン・スペースのエンジニアリング技術および先進製造担当ディレクターのラリー・ロー氏は語る。「この技術を採用することで、これまで手作業で部品を製造していた場合よりも、はるかに小規模でこれらの製品を生産できるようになりました。」

3Dプリンター設備は今後拡大予定 これらの 3D プリントアンテナは、2026 年に打ち上げが予定されている GPS III 衛星に組み込まれます。これらの衛星は以前の衛星のアップグレード版となり、新たな捜索救助機能、より精密なレーザー反射鏡アレイ、60倍向上した妨害電波防止機能を備え、過酷な環境でも安定したGPS機能を提供します。

△ロッキード・マーティンが開発したGPS IIIF（SV11+）衛星のレンダリング。ロッキード・マーティン・スペース・ナビゲーション・システムズの副社長、アンドレ・トロッター氏は「これは、ブラケットなどの単純な部品の製造や複雑なハードウェアの構築速度を上げるための先駆者だ。最も重要なのは、事前に製造時間を短縮できることだ。3Dプリントするハードウェアが多ければ多いほど、リードタイムを短縮でき、その後、組み立て、テスト、リリースできる」と語った。

ロッキード社は、今後10～20機の衛星用にさらにアンテナを製造していく計画があり、将来的には他の宇宙船にもアンテナを追加する方法を積極的に検討していると述べた。同社は、3D プリンティングが防衛分野で重要な役割を果たし、製造、テスト、発射のサイクルをより効率的にすると考えています。同社は上級経営陣とトロッター氏の継続的な支援を受けて、3Dプリント技術へのさらなる投資を計画していると報じられている。

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