1月10日，日本宇宙航空研究开发机构（简称JAXA，理事长：山川宏）和日本清水建设公司（社长：井上和幸）就双方合作推进的科研项目“金属层压成型火箭液体燃料储蓄罐的制造技术”宣布，作为合作第一阶段的成果，着眼于未来大型储蓄罐研发的缩比样品的试制研究已正式启动。
照片1 日本清水建设拥有的电弧增材制造（WAAM）金属层压成型设备（供图：©日本清水建设公司）
照片2 以电弧增材制造（WAAM）技术成型的小型储蓄罐在耐压试验中的情景（尺寸：Φ400mm×H600mm）（供图：©日本清水建设公司）
到目前为止，研究团队已通过试制小型部件，对板厚，成型速度，质量，成型品的机械特性等进行了评估和验证，本次实验旨在确认层压成型技术的基本可行性。为试制缩比样品，研究人员将着手进行层压成型设备的维护和成型工艺的确认等工作，并以样品的试制来验证成型精度和质量稳定性等。此外，该公司还计划将该技术用于建筑材料制造的地上用途。
该合作研究项目旨在实现火箭结构的基本低成本化，以服务于新一代主力火箭和民间主导的新型太空运输系统等的研发。
通过结合日本清水建设公司拥有的金属层压成型（AM）的电弧增材制造（WAAM）技术和JAXA拥有的空间运输系统技术，研究人员正在尝试开发一种能够以低成本，在短时间内制造铝合金液体燃料储蓄罐等大型结构体的技术。电弧增材制造（WAAM）技术利用机械臂以电弧焊接的方式将制成绳状的金属进行层压，从而构建立体的造型。
液体燃料火箭的超低温液体燃料储蓄罐等大型结构体，通常采用金属组装结构，但零件数量多，组装工时长，成为火箭成本高的主要原因之一。
该技术的确立和应用，有望大幅降低火箭制造的成本。
在项目第一阶段完成后，第二阶段将进行缩比样品制造设备的引进，控制系统的完善等工序，并开展为未来大型化服务的工艺开发和验证。第三阶段将进行缩比样品的试制，以验证该技术在实际储蓄罐中的应用可能性，并对试制的储蓄罐进行水压测试和极低温压力测试，以验证其抗压性和气密性。
该合作研究项目是在JAXA的“创新性未来太空运输系统研究开发计划”第2轮研究提案招标（RFP）中获批的解决型研究项目，并且已持续实施至今。
原文：《科学新闻》翻译：JST客观日本编辑部
