近日，我國(guó)首個(gè)3.35米直徑火箭長(zhǎng)筒段貯箱在八院800所問(wèn)世，經(jīng)過(guò)各項(xiàng)檢測(cè)和強(qiáng)度試驗(yàn)考核合格，基本具備工程應(yīng)用條件。該貯箱采用5米級(jí)長(zhǎng)筒段，首次實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)近2米級(jí)筒段向5米級(jí)筒段的重大跨越，標(biāo)志著我國(guó)已初步掌握長(zhǎng)筒段研制技術(shù)，火箭在高質(zhì)量、高效率、低成本研制上又取得重大突破。

01

咬定火箭研制發(fā)展趨勢(shì)

焊接是火箭結(jié)構(gòu)的主要連接方式，一發(fā)火箭上就有數(shù)千甚至上萬(wàn)條焊縫，焊縫質(zhì)量和數(shù)量直接影響火箭結(jié)構(gòu)可靠性。

貯箱作為運(yùn)載火箭的主要結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)度約為火箭全長(zhǎng)的2/3，而當(dāng)前我國(guó)制造的單個(gè)筒段的長(zhǎng)度基本小于2米，對(duì)于大部分貯箱而言，需要通過(guò)多個(gè)筒段焊接才能達(dá)到尺寸要求。采用長(zhǎng)筒段，可以減少筒段壁板零件及環(huán)向焊縫的數(shù)量，從而提高制造精度、承力性能及產(chǎn)品可靠性。

國(guó)外的H-2B、Delta-4、Vulcan等型號(hào)火箭均采用了長(zhǎng)度超過(guò)4米的長(zhǎng)筒段，在產(chǎn)品質(zhì)量、研制效率及成本等方面均取得了良好效果。

02

突破多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)

800所以型號(hào)需求為牽引，以先進(jìn)結(jié)構(gòu)和工藝為導(dǎo)向，把握國(guó)內(nèi)外火箭研制趨勢(shì)，在充分論證技術(shù)優(yōu)勢(shì)后，成立長(zhǎng)筒段研制攻關(guān)團(tuán)隊(duì)。

為了對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行充分摸底，攻關(guān)團(tuán)隊(duì)不畏艱難，選取該所技術(shù)難度最大的筒段為研制對(duì)象，同時(shí)針對(duì)長(zhǎng)壁板結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一改之前滾彎成形的工藝方案。

在不到一年的時(shí)間內(nèi)，團(tuán)隊(duì)克服新冠肺炎疫情對(duì)攻關(guān)進(jìn)度的影響，充分識(shí)別技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，并利用數(shù)值模擬、數(shù)字化檢測(cè)等“智造”手段，突破以高筋結(jié)構(gòu)長(zhǎng)壁板精密彎曲成形、長(zhǎng)筒段裝配及焊接為代表的多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，成功研制國(guó)內(nèi)長(zhǎng)度最長(zhǎng)的貯箱壁板、筒段。

03

工程應(yīng)用前景廣闊

長(zhǎng)筒段將現(xiàn)有多個(gè)筒段整合為一，以5米級(jí)長(zhǎng)筒段為例，可消除2條環(huán)向焊縫、縮短焊縫長(zhǎng)度21米，有效提高了火箭結(jié)構(gòu)的可靠性。

尤為重要的是，生產(chǎn)效率可提高30%以上，研制成本可降低20%以上。該技術(shù)符合航天產(chǎn)品研制的發(fā)展趨勢(shì)，是應(yīng)對(duì)高密度發(fā)射任務(wù)、高質(zhì)量保成功的有效途徑。后續(xù)，該技術(shù)將應(yīng)用于新一代運(yùn)載火箭中。

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