Анализ применения проволочных технологий 3D-печати в условиях космического пространства

Автор: Ашимов Ильяс Нургалиевич, Папазов Владимир Михайлович

Журнал: Космическая техника и технологии @ktt-energia

Рубрика: Проектирование, конструкция, производство, испытания и эксплуатация летательных аппаратов

Статья в выпуске: 1 (40), 2023 года.

Бесплатный доступ

В настоящее время исследование аддитивных технологий в условиях космического пространства является ключевым для решения задач по изготовлению и ремонту конструкций космических аппаратов на месте с минимальной зависимостью от доставки комплектующих с Земли. Анализ исследований, при которых были задействованы методы аддитивных технологий в условиях пониженной гравитации, позволил сделать вывод о возможности и целесообразности применения проволочных технологий 3D-печати в условиях космического полёта. Одним из возможных решений в производстве конструкционных элементов в условиях пониженной гравитации может стать метод проволочной электродуговой технологии аддитивного формирования. Особенность метода заключается в использовании металлической проволоки в качестве филамента, расплавление которого осуществляется под действием электрической дуги. С учётом особенностей проволочной технологии и условий космического пространства были сформированы критерии оценки элементов конструкции пилотируемых космических комплексов, изготовление, обслуживание и ремонт которых возможен методами аддитивных технологий.

Еще

Аддитивные технологии, проволочная электродуговая технология, элементы конструкции, пониженная гравитация, космический аппарат

Короткий адрес: https://sciup.org/143179906

IDR: 143179906

Список литературы Анализ применения проволочных технологий 3D-печати в условиях космического пространства

  • Роскосмос: российская лунная программа рассчитана на период до 2040 года // ТАСС: официальный сайт. Режим доступа: https://tass.ru/kosmos/ 5847840 (дата обращения: 25.07.2022).
  • Werkheiser N, Mueller R. Additive construction with mobile emplacement // NASA facts. Huntsville: Marshall Space Flight Center. URL: https://www.nasa.gov/ sites/default/files/atoms/files/fs_acme_ factsheet_150910.pdf (accessed 25.07.2022). ~
  • Making things in space will reduce future payload costs // NASA facts. Huntsville: Marshall Space Flight Center. URL: https://www.nasa.gov/sites/default/ files/atoms/files/additive_mfg.pdf (accessed 25.07.2022).
  • China Focus: China tests 3D printing in space for the first time // XINHUANET. URL: http://xinhuanet.com/english/2020-05/ 09/c_139043414htm (accessed 05.08.2022).
  • Успешное испытание 3-О-био-принтера на борту МКС // Роскосмос: официальный сайт. Режим доступа: https://www.roscosmos.ru/25829/ (дата обращения: 05.08.2022).
  • РКК «Энергия» разработала 3-О-принтер для МКС // Роскосмос: официальный сайт. Режим доступа: https://www.roscosmos.ru/34909/ (дата обращения: 05.08.2022).
  • Hafley R.A., Taminger K.M.B., Bird R.K. Electron beam free form fabrication in the space environment // 45 th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit. American Institute of Aeronautics and Astronautics, 2007. 9 p. Режим доступа: https://www.doi.org/ 10.2514/6.2007-1154(accessed 26.08.2022).
  • Zocca A., Lüchtenborg J., Mühler T., Wilbig J., Mohr G, Villate T., Léonard F., Nolze G., Sparenberg M., Melcher J., Hildenberg K, Günster J. Enabling the 3D Printing of metal components in ц-Gravity // Advanced Material Technologies. 2019. Vol. 4. Issue 10. 11 p. URL: https://www.doi.org/10.1002/ admt.201900506 (accessed 26.08.2022).
  • Wçglowski M.St., Btacha S, Jachym R, Dutkiewicz J., Rogal L. Electron beam additive manufacturing with wire // Electrotechnica & Electronica, E+E. 2018. Vol. 53. Issues 3-4. P. 74 - 78. URL: https://epluse.ceec.bg/wp-content/ uploads/20 18/09/2 0180304- 05.pdf (accessed 26.08.2022).
  • Корсмик Р. С. Формирование наплавленного металла при лазерной наплавке и прямом лазерном выращивании с применением проволок // Znanstvena Misel. 2019. № 2-1(27). С. 43-49.
  • Елисеев А.А., Утяганова В.Р., Воронцов А.В., Иванов В.В., Рубцов В.Е., Колу баев Е.А. Сравнительный анализ структуры и механических свойств аддитивных изделий, полученных электронно-лучевым методом и холодным переносом металла / / Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия. 2020. № 4. С. 65-73. Режим доступа: https://www.doi.org/10.170 73/ 0021-3438-2020-4-65-73 (дата обращения: 26.08.2022).
  • Раевский Е.В., Цыганова А.Л. Лазерные аддитивные технологии: перспективы применения // Аддитивные технологии. 2016. № 1. С. 10-12.
  • Попович А.А., Суфияров В.Ш., Разумов Н.Г., Панченко О.В., Борисов Е.В., Масайло Д.В. Аддитивные технологии в Санкт-Петербургском политехническом университете Петра Великого: опыт и перспективы использования // Порошковая металлургия: инженерия поверхности, новые порошковые композиционные материалы. Сварка: Сборник докладов 11-го Международного симпозиума. В 2-х частях, Минск, 10-12 апреля 2019 г. Минск: Издательский дом «Белорусская наука», 2019. С. 73-92.
  • Ахметов АД., Цибульский И.А., Скляр М.О., Корсмик Р.С. Особенности формирования структуры при лазерном и лазерно-дуговом выращивании из алюминиевой проволоки // Пром-Инжиниринг: Труды IV международной научно-технической конференции, Москва - Челябинск - Новочеркасск, 15-18 мая 2018 г. Москва - Челябинск - Новочеркасск : Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет), 2018. С. 193-197.
  • Ашимов И.Н. Анализ возможности изготовления элементов конструкции космических аппаратов электроннолучевым методом в условиях открытого космоса // Тезисы докладов XXII Научно-технической конференции ученых и специалистов, посвящённой 60-летию полёта Ю.А. Гагарина, 75-летию ракетно-космической отрасли и основания ПАО «РКК «Энергия». 2021. С. 45-46.
  • International Space Station Facts and Figures / Ed. by M. Garcia // NASA: Official site. URL: https://www.nasa.gov/feature/ facts-and-figures (accessed 22.08.2022).
  • Российский сегмент МКС: справочник пользователя // РКК «Энергия»: официальный сайт. Режим доступа: https://www.energia.ru/ru/iss/ researches/iss_rs_guide.pdf (дата обращения: 22.08.2022).
  • ПАО «РКК «Энергия». Пилотируемые космические системы // РКК «Энергия»: официальный сайт. Режим доступа: https://www.energia.ru/ru/corporation/ oao.html (дата обращения: 17.08.2022). Статья поступила в редакцию12.09.2022 г. Окончательный вариант — 09.11.2022 г.
Еще
Статья научная