Компания Boeing внедряет 3D-печать для создания структурных панелей солнечных батарей спутников, что позволит сократить сроки производства вдвое и удовлетворить растущий спрос на быстрое развертывание космических аппаратов.
Этот инновационный метод призван трансформировать процесс производства солнечных батарей для спутников, значительно сокращая время выполнения заказов и повышая эффективность производства. Первые 3D-печатные батареи будут оснащены солнечными элементами Spectrolab на малых спутниках, разработанных Millennium Space Systems, обе из которых являются дочерними компаниями подразделения Boeing Space Mission Systems. Эти подложки для солнечных батарей имеют решающее значение для надежного удержания солнечных элементов и обеспечения их жесткости и выравнивания для оптимального улавливания солнечного света на орбите.
Традиционно эти панели изготавливаются из композитных материалов, что занимает недели и требует значительных ручных усилий. Новый процесс аддитивного производства Boeing сокращает этот срок примерно на шесть месяцев, что означает улучшение производственных показателей до 50%. Напрямую печатая структурные элементы и интегрированные функции в подложку, Boeing может оптимизировать сборку, которая будет происходить параллельно с производством элементов. Ожидается, что роботизированная сборка и автоматизированная инспекция в Spectrolab еще больше повысят скорость и согласованность, минимизируя трудоемкие этапы передачи.
Этот подход разработан с учетом масштабируемости, от малых спутников до более крупных платформ Boeing, таких как линейка 702-го класса, с прогнозируемой доступностью на рынке в 2026 году. Спутники 702-го класса известны своей высокой мощностью и производительностью, что делает их подходящими для широкого спектра коммуникационных и научных миссий.
«Сочетая квалифицированные материалы с общей цифровой нитью и высокоскоростным производством, мы можем облегчить конструкции, создавать новые дизайны и повторять успех в различных программах», — заявила Мелисса Орм, вице-президент по материалам и конструкциям Boeing Technology Innovation. Это подчеркивает стратегию Boeing по использованию передовых производственных технологий для улучшения характеристик и гибкости проектирования.
Аддитивное производство стало краеугольным камнем космической и оборонной стратегии Boeing, поскольку компания стремится сократить сроки выполнения заказов и увеличить объемы производства. Компания уже интегрировала более 150 000 3D-печатных деталей в свои линейки продуктов. Это включает более 1000 радиочастотных компонентов на каждом военном спутнике Wideband Global Satcom (WGS), находящемся в производстве, а также полные конструкции для нескольких линеек продукции малых спутников.
Хотя 3D-печать использовалась для компонентов малых космических аппаратов, подложки солнечных батарей представляют собой более сложные задачи. Эти проблемы связаны с требованием сверхнизкого веса в сочетании с жесткостью и термической стабильностью, при этом выдерживая значительные нагрузки при запуске и орбитальных операциях. Новый подход Boeing эффективно решает эти сложности, открывая путь к более эффективному и ускоренному развертыванию спутниковых солнечных батарей в будущем. Это достижение соответствует постоянным обязательствам Boeing по внедрению передовых производственных технологий в свои процессы производства спутников, гарантируя, что компания сохранит свои позиции на переднем крае аэрокосмических инноваций.