July 27, 2021

Virgin Orbit автоматизирует процессы обработки композитных материалов для ракет LauncherOne

Фото: Virgin Orbit

Компания по запуску спутников Virgin Orbit (Лонг-Бич, Калифорния, США) отправила свою первую успешную ракету-носитель CubeSat, LauncherOne, на орбиту в январе 2021 года с 10 полезными грузами для программы NASA Launch Services Program (LSP). LauncherOne, который развертывается через Virgin Orbit Космическая девушка модифицированный самолет-носитель 747-400, внешний фюзеляж из углеродного волокна и баки из композитного топлива без гильзы с намотанной нитью.

После этого успешного полета компания планирует начать наращивать производственные мощности для LauncherOne – говорит Алан Вакс, начальник механического цеха Virgin Orbit, – развертывает спутники на конструкторском и производственном предприятии Virgin Orbit в Лонг Бич. Поскольку почти все компоненты ракет изготавливаются и обрабатываются на собственном предприятии, компания готовилась к крупносерийному производству, так как это была модернизация специализированного механического цеха на месте. Например, в январе 2021 года компания Virgin Orbit завершила установку специализированного обрабатывающего центра Multiax America (Грандвилл, Мичиган, США) для замены ручной обрезки и сверления на станках. LauncherOne’s внешние панели фюзеляжа.

«Цель Virgin Orbit – обеспечить недорогой полет в космос», – объясняет Вакс. «Для этого нужно а) посмотреть на затраты на рабочую силу и б) посмотреть, как автоматизировать повторяющиеся процессы. Ракетная промышленность обычно печально известна тем, что настраивает каждую ракету, меняя вещи каждый раз, когда они летают. Будет место для итераций, обучения и изменений, но прямо сейчас мы пытаемся создать надежный процесс проектирования и производства, чтобы снизить затраты на доступ в космос ».

Центр обработки композитных материалов Virgin Orbit Multiax America

Обрабатывающий центр Multiax на предприятии Virgin Orbit

В качестве шага к автоматизации производственного процесса в 2018 году Virgin Orbit начала поиск поставщиков центров обработки композитных материалов для обрезки и сверления деталей размером до 24-футового препрега из углеродного волокна и алюминиевых сотовых сэндвич-панелей, которые составляют LauncherOneс 70-футовый фюзеляж.

В конечном итоге Virgin Orbit выбрала индивидуальный пятиосевой высокоскоростной фрезерный станок с ЧПУ со встроенным токарным станком от Multiax America. По словам Джо Бократа, специалиста по автоматизации сложных композитных материалов в Multiax America, который был заказан в сентябре 2018 года, на проектирование и настройку машины потребовалось около года, прежде чем она была установлена ​​на объекте Virgin Orbit.

По словам Бократа, машинный центр должен был иметь возможность обрезать и сверлить композитные детали длиной до 24 футов, диаметром шести футов и толщиной ½ дюйма с максимальной скоростью и автоматизацией, сохраняя при этом высокую точность. В ответ Multiax разработала автоматизированную систему загрузки, включающую два прикрепленных крана с ЧПУ для загрузки и выгрузки деталей из станка. По словам Бократа, установочные штифты автоматически опускаются на приспособления, и их расположение может быть выполнено с точностью до десятых долей миллиметра. Также было установлено лазерное зондирование для повышения точности. Оборудование для обрабатывающего центра, отмечает Wax, также было изготовлено собственными силами компании и состояло из системы расширяющихся оправок для удержания деталей на месте.

Обработка компонента фюзеляжа из углеродного волокна для LauncherOne ракета

обработка композитных ракет

После некоторых задержек с установкой из-за COVID-19 и тщательной проверки машина начала работать в январе 2021 года. В целом, система приводит к сокращению продолжительности цикла, повышению производительности и меньшему количеству прикосновений. LauncherOneс По словам Вакс, самые крупные компоненты. Он отмечает: «Multiax очень универсален в том, что они предлагают, и они смогли учесть все наши входы, требования и потребности и действительно заставить это работать. Было здорово работать с компанией, которая действительно заботится о нас и о машине. Общение и поддержка всегда были на высоте ».

По состоянию на начало июня LauncherOne номер пять в настоящее время находится в производстве. 9 июня Virgin Orbit объявила о планах к концу июня запустить свою следующую ракету с семью полезными грузами из программы космических испытаний Министерства обороны, SatRevolution и Королевских ВВС Нидерландов.