中国成功研制首个3.35米铝锂合金箱底

仙仙 · 发表于 2021-12-9 12:06:40

据中国运载火箭技术研究院11月6日消息，近日，该院703所牵头联合总体设计部研制出中国首个“3.35米铝锂合金箱底”。该箱底为整体成形，一条焊缝都没有，而且材料实现升级换代，标志着中国运载火箭贮箱制造技术取得重大突破，为中国重型运载火箭、新一代载人火箭等的研制提供重要技术支撑。

在中国现役火箭上，每一个火箭的燃料贮箱都有两个箱底。每个箱底，看上去就像半个西瓜，传统工艺是由8个瓜瓣儿、1个顶盖和1个过渡环“拼焊”而成，每个箱底上一共有10条主焊缝。

中国运载火箭技术研究院703所旋压专项副主任工程师温涛介绍，一枚火箭上通常有26个箱底，约有260道焊缝，总长度将近一千米。焊缝破坏了材料的连续性，是整个箱底最薄弱的环节。焊接中容易产生气孔、变形、裂纹等缺陷，影响箱底可靠性和合格率。取消焊缝后，火箭能够减重60公斤。

温涛介绍，“3.35米铝锂合金箱底”采用整体旋压成形工艺，就是一块板材在一个数控程序内、通过一个模具、历经一次装卡，一步成形、整体成形。整体旋压成形，制造工序少、周期短，而且可靠性高，整个箱底上没有一道焊缝。原来一个箱底的生产周期要两三个月，现在15天到20天就能完成。

在国际上，铝锂合金箱底代表了运载火箭贮箱的发展方向，整体旋压工艺更是大势所趋，但其整体成形难度很大，目前只有美国、日本、欧洲掌握这项技术。

铝锂合金是一种先进的轻量化结构材料，最大的优势是密度小、强度高。采用这种材料，能让箭体结构减重15%以上，运载效率提升20%。703所通过上百次试验和大量精确计算，攻克箱底变形抗力、成形温区、成形路径、变形量与道次分配4大技术难关，试制的第一个铝锂合金箱底便获得成功。

温涛表示，“铝锂合金箱底整体旋压成形”工艺的成功掌握，将为中国重型运载火箭、新一代载人火箭等的研制提供重要技术支撑。攻克“3.35米铝锂合金箱底”的成形工艺只是第一步。后续，他们还将继续试制“5米铝锂合金箱底”，并实现火箭箱底由有模具成形到无模具成形的跨越。

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