"Monks Aerospace" schafft "Rüstungen" für Raketen und beschleunigt mit zwei Generationen von Materialtechnologien die Ausrichtung im Weltraumbereich | Frühestadiumsprojekt

Text | Liu Jingqiong 

Redaktion | A Zhi 

Quelle des Titelbildes  |  Unternehmen 

Am 21. März wurde die Rakete Xinghe Power Ceres-1 (Yao 17) erfolgreich gestartet und trug die Satelliten des Yunyao Meteorological Constellation in den Weltraum. Bei dieser Mission bot die von Anhui Mengkes Aeronautical Technology Co., Ltd. (im Folgenden als "Mengkes Aviation" bezeichnet) selbst entwickelte Komposit-Raketenspitze als Schlüsselkomponente der Rakete den Satelliten einen umfassenden Schutz während des gesamten Fluges. Bemerkenswerterweise war dies die erste offizielle Bekanntgabe von Mengkes Aviation über die Herstellung von Raketenspitzen, was bedeutet, dass seine Technologie- und Produktionsfähigkeiten im Weltraumsektor von der Marktprüfung bestanden wurden.

"Mengkes Aviation" gründete 2021 in Hefei und treibt die Innovation und Entwicklung im Weltraumsektor mit neuen Materialtechnologien voran. Es konzentriert sich auf die beiden Technologierouten von Harzmatrix- und Keramikmatrix-Kompositen. Seine Produkte werden hauptsächlich in den Bereichen Verteidigung, Weltraumfahrt und Luftfahrt eingesetzt. Das Gründerteam hat eine tiefe technologische Akkumulation und Branchenerfahrung. Der Gründer Li Yi hat mehr als 10 Jahre Erfahrung in der Technologieentwicklung und Teamleitung im Bereich neuer Materialien und hat das Team dabei geführt, mehrere Schlüsseltechnikprobleme zu lösen.

Laut Li Yi ist "Mengkes Aviation" derzeit das einzige private Unternehmen in der Yangtse-Delta-Region, das die Ganzprozess-Herstellungstechnologie für Komposit-Raketenspitzen beherrscht und erfolgreich in die Umlaufbahn gebracht hat.

Die Raketenspitze, die von der Xinghe Power Ceres-1 (Yao 17) Rakete getragen wurde, besteht hauptsächlich aus Kohlefaser-Harzmatrix-Kompositen. Im Vergleich zu herkömmlichen Metallmaterialien wurde das Gewicht um 30 % reduziert, was die Tragfähigkeit deutlich verbessert.

Die Einführung dieser Raketenspitze zeigt, dass die von "Mengkes Aviation" beherrschte Komposit-Technologie sich beschleunigt in die Anwendung umsetzt.

Foto der Autoklavenausrüstung der Firma

Parallelentwicklung von Harzmatrix- und Keramikmatrix-Komposit-Technologien der zweiten und dritten Generation

Die akademische Welt hat die Entwicklung fortschrittlicher Komposite in drei Phasen eingeteilt: Die erste Generation ist Glasfaser-verstärkter ungesättigter Polyesterharz (allgemein als "Faser-Kunststoff" bekannt), das sich durch "Leichtigkeit und Stärke" auszeichnet und erstmals die Kombination von Leichtbauweise und hoher Festigkeit ermöglichte. Es wurde hauptsächlich für frühe Schiffskörper, chemische Lagerbehälter und andere nicht tragende Strukturteile verwendet. Die zweite Generation ist Kohlefaser-verstärkter Harzmatrix-Komposit, der auf der Grundlage von "Leichtigkeit und Stärke" auch "Leichtigkeit und Steifigkeit" erreicht hat. Die Steifigkeit wurde um ein Vielfaches erhöht, und das Anwendungsgebiet wurde auf Flugzeugflügel, Raketenspitzen und andere tragende Strukturen erweitert. Die dritte Generation von Kompositen ist repräsentiert durch Metallmatrix- und Keramikmatrix-Komposite, die die Eigenschaften von "Leichtigkeit, Stärke, Steifigkeit und Vielseitigkeit" aufweisen und für spezielle Anwendungen wie Hochtemperaturbeständigkeit, hohe Wärmeleitfähigkeit und Radarabsorption geeignet sind.

"Mengkes Aviation" beherrscht gleichzeitig die Kerntechnologien der zweiten und dritten Generation von Kompositen.

Das Harzmatrix-Komposit von "Mengkes Aviation" verwendet Kohlefaser als Verstärkungsfaser und Epoxidharz als Bindemittelmatrix. Durch die Kombination beider entsteht ein Hochleistungsmaterial. Genauer gesagt bietet die Kohlefaser eine hohe Zugfestigkeit und Steifigkeit, während das Harz zur Lastübertragung und Lastverteilung dient. Die Kombination beider erreicht das höchste Niveau an spezifischer Festigkeit und spezifischem Elastizitätsmodul unter den vorhandenen Materialien. Aufgrund der Eigenschaften des Harzmatrix-Komposits, wie Leichtigkeit, Hohe Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und gute Gestaltbarkeit, hat das Team es bereits für Strukturteile von Flugkörpern, Raketen und Flugzeugen eingesetzt.

Die Forschung über Ultrahochtemperatur-Keramiken in China begann in den 1970er Jahren. Einrichtungen wie die Harbin Institute of Technology haben in den Bereichen Kernreaktormaterialien und Wärmeschutz von Flugzeugen Fortschritte erzielt und Ultrahochtemperatur-Keramikmatrix-Komposite entwickelt. Diese Komposite zeichnen sich durch Hochtemperaturbeständigkeit, hohe Härte, Abriebfestigkeit und Oxidationsbeständigkeit aus und können für Wärmeschutzplatten und Verbrennungskammern von Motoren in extremen Umgebungen eingesetzt werden. Allerdings sind sie spröde, schwer zu verarbeiten und teuer, was ihre Anwendung einschränkt. In der Vergangenheit wurden sie hauptsächlich für nationale Großprojekte wie die chinesische Mondmission eingesetzt.

Im Rahmen der tiefen Integration von Lehre, Forschung und Anwendung hat "Mengkes Aviation" eine Partnerschaft mit der Harbin Institute of Technology eingegangen und wird zur Produktionsbasis für die Umsetzung der Ultrahochtemperatur-Keramikmatrix-Technologie. Das Technikteam arbeitet an der Optimierung des Verfahrens, um die Anwendungsgebühren des Ultrahochtemperatur-Keramikmatrix-Komposits zu senken und die Serienfertigung zu ermöglichen, und beschleunigt die Umsetzung dieser Technologie von der Laborphase in die industrielle Anwendung.

Das Ultrahochtemperatur-Keramikmatrix-Komposit von "Mengkes Aviation" wird hauptsächlich für den Wärmeschutzboden von Hyperschallflugzeugen und Flüssigkeitsraketen eingesetzt. Laut Li Yi hat das Unternehmen bei der Entwicklung eines wiederverwendbaren Wärmeschutzbodens für Flüssigkeitsraketen bereits bedeutende Fortschritte erzielt.

Verankerung in der Verteidigung und Ausbau des Weltraum- und Luftfahrtmarktes

Als ein junges Startup, das erst vor 4 Jahren gegründet wurde, hat Mengkes bereits eine umfassende Branchenkette in den Bereichen Verteidigung, Weltraumfahrt und Luftfahrt aufgebaut. Li Yi sagte 36Kr, dass die meisten Teammitglieder aus führenden Unternehmen und ersten Klassen Universitäten in China stammen. Das Technische Expertenkomitee umfasst mehrere renommierte Experten wie Changjiang Professoren, ausgezeichnete junge Forscher und herausragende junge Forscher, was ein umfassendes Technikteam von der Forschung bis zur Produktion bildet.

Der Verteidigungsmarkt war der erste Bereich, den "Mengkes Aviation" erschloss und ist auch die Grundlage für die kommerzielle Aktivität des Unternehmens. Es ist bekannt, dass das Unternehmen eine effiziente Produktionslinie aufgebaut hat, mehrere Zertifizierungen erhalten hat und zahlreiche Projekte zur Entwicklung und Herstellung von Komposit-Strukturteilen für Flugkörper und Drohnen übernommen hat. Es bietet Kernprodukte wie Wärme- und Isolationsstrukturen sowie Tarnstrukturen an.

Um der nationalen Aufforderung zur Förderung der qualitativ hochwertigen Entwicklung im Weltraumsektor zu entsprechen, hat "Mengkes Aviation" auch die Weltraum- und Luftfahrtbereiche erschlossen.

Im Bereich der kommerziellen Weltraumfahrt bietet das Unternehmen zwei Hauptprodukte an: Raketenspitzen und wiederverwendbare Wärmeschutzböden für Raketen. Nach der Einführung der beiden Konstellationspläne Qianfan und Xingwang hat die Nachfrage nach der Einstufung von Nahorbitalsatelliten stark zugenommen. Chinesische private Raketenunternehmen haben begonnen, ihre Aktivitäten zu beschleunigen. Die hohen Kosten für die Herstellung und den Start von Raketen haben jedoch den Entwicklungsprozess eingeschränkt. Nehmen wir die Raketenspitze als Beispiel. In der Vergangenheit konnten nur staatliche Unternehmen Raketenspitzen herstellen, und die Preise waren sehr hoch. Sie wurden nur für Raketen innerhalb des Systems verwendet. Heute hat "Mengkes Aviation" die gesamte Prozesskette von der Konstruktion, Entwicklung bis zur Herstellung von Raketenspitzen selbst beherrscht, die Kosten erheblich gesenkt und die Fähigkeit zur Massenlieferung erworben. Die Entwicklung von Modellen mit überdurchschnittlichen Abmessungen schreitet stetig voran, und es werden kostengünstige, chinesische Lösungen für den Weltraumstartmarkt angeboten.

Im Hinblick auf die von Raketenunternehmen allgemein gestellte Forderung nach Wiederverwendbarkeit hat "Mengkes Aviation" bereits einen Vertrag mit einem kommerziellen Raketenunternehmen unterzeichnet, um die Entwicklung und das Testen eines Wärmeschutzbodens für Flüssigkeitsraketen gemeinsam voranzutreiben. Das anfängliche Ziel besteht darin, die Wiederverwendung dreimal zu ermöglichen, und später wird die Anzahl der Wiederverwendungen schrittweise erhöht, um die Austauschhäufigkeit von Wärmeschutzprodukten für Raketen zu senken und die Startkosten der Partner direkt zu reduzieren.

Im neuesten Bereich der Luftfahrt hat "Mengkes Aviation" bereits ein ganzes Komposit-Struktur-Drohnenprodukt für ein Drohnenunternehmen geliefert, was das Marktgebiet weiter erweitert hat.

Im vergangenen Mai gab "Mengkes Aviation" die Abschluss einer Serie-A-Finanzierung in Höhe von mehreren Millionen Yuan bekannt. Die Investoren umfassen mehrere staatliche Fonds.

"Mengkes Aviation" plant, im zweiten Quartal dieses Jahres eine neue Runde der Finanzierung zu starten, die hauptsächlich auf die Forschung und Entwicklung sowie die Kapazitätserweiterung im Weltraumsektor abzielt. Bezüglich der langfristigen Ziele plant Li Yi und sein Team, eine vollständige Branchenkette von der Materialforschung bis zur Bauteilherstellung und Systemintegration aufzubauen, um den Markenreichtum und die internationale Wettbewerbsfähigkeit zu verbessern und die kommerzielle Weltraumfahrt voranzutreiben.