太空原位制造和修复技术研究现状分析

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1、第20卷第6期2014年11月载人航天MannedSpaceflightV01．20No．6Nov．2014太空原位制造和修复技术研究现状分析祁俊峰，曾如川，王震，姜坤，刘战捷(北京卫星制造厂，北京100190)摘要：概述了太空原位制造和修复技术(In—situFabricationandRepair，ISFR)的概念和特点，并结合该技术的发展背景，介绍了国内外以选择性激光烧结和电子束熔融技术为代表的太空原位制造、空间钎焊修复、太空基地建筑构建等方向发展现状及趋势。结合我国空间技术事业发展，提出充分借鉴国外相关技术成果，围绕主要应用材料，重点开展空间环境适应性

2、和应用验证研究，并探索利用模拟月壤开展太空原位制造技术研究的设想与建议。关键词：太空原位制造和修复技术(ISFR)；电子束熔融(EBM)；选择激光烧结(SLS)中图分类号：V462文献标识码：A文章编号：1674—5825(2014)06-0580-06AnalysisofResearchStatusonIn—situFabricationandRepairTechnologyinSpaceQIJunfeng，ZENGRuchuan，WANGZhen，JIANGKun，LIUZhanjie(BeijingSpacecrafts，Beijing100190，Ch

3、ina)Abstract：TheconceptionandcharacteristicsofIn—situFabricationandRepair(ISFR)technologyinspacewereintroducedinthispaper．Thenthebackground，currentstatusandfuturetrendofIS—FRwereexplainedindetailincludingthe，in—situfabricationtechnologyrepresentedbyselectivela-sersinteringandelectro

4、nbeammelting，solderinginspace，buildingtechnologyofspacebaseandtheutilizationofin·situresources．AccordingtothedevelopmentofChinesespacetechnology，sug—gestionssuchasreferencingthetechnologyachievementsabroad，focusingonthespaceenvironmentadaptationandapplicationverificationofmainmateri

5、alsused，andstudyingthein—situfabricationtechnologywithsimulatedlunarsoilwereputforward．Keywords：In-situfabricationandrepairtechnology；electronbeammelting；selectivelasersinte—ring．1引言自美国宇航局(NASA)研制月球勘测轨道器(LRO)开始，近几年国际上的航天机构将注意力重新集中到月球探测上，NASA提出了月球先驱机器人项目(LPRP)，印度航天研究机构(ISRO)提出了月球“初航1

6、号”(Chandrayann—I)，欧空局的“智慧1号”(SMART．1)月球器任务以及日本航天探索局(JAXA)的“月女神”(SELENE)轨道器任务⋯，这些项目的最终目标都是未来实现登月甚至永久性居住。同时，也是为了将来开发太阳系，特别是为火星的长期探索任务打好基础。根据国际空间站经验和火星任务情况旧J，预计关键备件每年约为运载器净重的5％一6％，为此，太空制造和修复技术是解决这个问题的最佳途径，对人类永久性在月球生存和人类火星计划至关重要。可以说，太空连接技术及原位制造技术的研究是长期载入航天项目中最重要的部分。目前，美国在太空探测中处于领先地位，其正在

7、研究的太空原位制造和修复技术(In．situFabricationandRepair，ISFR)旧1代表了未来航天制造技术的一个重要研究方向。收稿日期：2014-04-09；修回日期：2014-ll-05基金项目：载人航天预先研究项目(050201)作者简介：祁俊峰(1979一)，男，博士，高级工程师，研究方向为高能束流加工、航天器结构制造。E—mail：qjfcn@163．corn第6期祁俊峰，等．太空原位制造和修复技术研究现状分析58l2国内外研究现状2．1太空原位制造和修复的概念和特点太空原位制造和修复技术是指在空间站、月球、火星和其它太空基地表面利用太

8、空精炼材料进行零件制造的工艺技术。该技