1月10日，日本宇宙航空研究開發機構（簡稱JAXA，理事長：山川宏）和日本清水建設公司（社長：井上和幸）就雙方合作推進的科研項目「金屬層壓模塑火箭液體燃料存錢筒的製造技術」宣佈，作為合作第一階段的成果，著眼於未來大型存錢筒研發的縮比樣品的試製研究已正式啟動。
照片1 日本清水建設擁有的電弧增材製造（WAAM）金屬層壓模塑設備（供圖：©日本清水建設公司）
照片2 以電弧增材製造（WAAM）技術模製的小型存錢筒在耐壓試驗中的情景（尺寸：Φ400mm×H600mm）（供圖：©日本清水建設公司）
到目前為止，研究團隊已通過試製小型部件，對板厚，模製速度，質量，模製品的機械特性等進行了評估和驗證，本次實驗旨在確認層壓模塑技術的基本可行性。為試製縮比樣品，研究人員將著手進行層壓模塑設備的維護和模製工藝的確認等工作，並以樣品的試製來驗證模製精度和質量穩定性等。此外，該公司還計劃將該技術用於建築材料製造的地上用途。
該合作研究項目旨在實現火箭結構的基本低成本化，以服務於新一代主力火箭和民間主導的新型太空運輸系統等的研發。
通過結合日本清水建設公司擁有的金屬層壓模塑（AM）的電弧增材製造（WAAM）技術和JAXA擁有的空間運輸系統技術，研究人員正在嘗試開發一種能夠以低成本，在短時間内製造鋁合金液體燃料存錢筒等大型結構體的技術。電弧增材製造（WAAM）技術利用機械臂以電弧焊接的方式將製成繩狀的金屬進行層壓，從而構建立體的造型。
液體燃料火箭的超低溫液體燃料存錢筒等大型結構體，通常採用金屬組裝結構，但零件數量多，組裝工時長，成為火箭成本高的主要原因之一。
該技術的確立和應用，有望大幅降低火箭製造的成本。
在項目第一階段完成後，第二階段將進行縮比樣品製造設備的引進，控制系統的完善等工序，並開展為未來大型化服務的工藝開發和驗證。第三階段將進行縮比樣品的試製，以驗證該技術在實際存錢筒中的應用可能性，並對試製的存錢筒進行水壓測試和極低溫壓實力測試，以驗證其抗壓性和氣密性。
該合作研究項目是在JAXA的「創新性未來太空運輸系統研究開發計劃」第2輪研究提案招標（RFP）中獲批的解決型研究項目，並且已持續實施至今。
原文：《科學新聞》翻譯：JST客觀日本編輯部
