中国首个！3.35米直径火箭长筒段贮箱在沪研制成功

芒袭

世界航天界有一句话：火箭运载能力有多大，航天的舞台就有多大！其中，装载火箭燃料的贮箱，是决定火箭运载能力的关键核心部件。记者从上海航天技术研究院获悉，我国首个 3.35 米直径火箭长筒段贮箱近日在该院 800 所问世。
据透露，该贮箱采用了 5 米级长筒段，首次实现了我国近 2 米级筒段向 5 米级筒段的重大跨越。经过各项检测和强度试验考核合格，这一长筒段贮箱基本具备工程应用条件，标志着我国已初步掌握长筒段研制技术，火箭在高质量、高效率、低成本研制上取得重大突破。
火箭贮箱犹如一个 " 大肚子 "，装载着为火箭提供动力的推进剂，其健康与否直接关系火箭的推力，甚至发射的成功。作为火箭的主要结构，贮箱长度约为火箭全长的 2/3，当前我国制造的单个筒段长度基本小于 2 米，对于大部分贮箱而言，需要通过多个筒段焊接才能达到尺寸要求，实现火箭推力所需的燃料装载要求。一般而言，一发火箭上就有数千甚至上万条焊缝。
然而，在火箭飞行过程中，为更好地给火箭提供动力，火箭贮箱要承受住各种压力，这就需要它具有 " 强壮 " 的身体素质，焊缝质量和数量直接影响火箭结构的可靠性。构成贮箱的筒段长度越短，焊缝就越多，存在的安全隐患也会越大。破解的最好方案就是采用长筒段，其可以减少筒段壁板零件及环向焊缝的数量，从而提高贮箱的制造精度、承力性能及产品可靠性。
目前，国外的 H-2B、Delta-4、Vulcan 等型号火箭均采用了长度超过 4 米的长筒段，在产品质量、研制效率及成本等方面均取得了良好效果。
咬定世界火箭研制发展的新趋势，上海航天 800 所以型号需求为牵引，以先进结构和工艺为导向，在充分论证技术优势后，成立长筒段研制攻关团队。为了对该项技术进行充分摸底，攻关团队不畏艰难，选取该所技术难度最大的筒段为研制对象，同时针对长壁板结构特点，一改之前滚弯成形的工艺方案。
在不到一年的时间内，800 所团队克服新冠肺炎疫情对攻关进度的影响，充分识别技术风险，并利用数值模拟、数字化检测等智造手段，突破以高筋结构长壁板精密弯曲成形、长筒段装配及焊接为代表的多项关键技术，成功研制出了国内长度最长的贮箱壁板、筒段。


800 所突破了高筋结构长壁板精密弯曲成形等一系列关键技术
该所相关负责人表示，长筒段将现有多个筒段整合为一，以 5 米级长筒段为例，可消除 2 条环向焊缝、缩短焊缝长度 21 米，将大大提高火箭结构的稳定性、可靠性。


这是目前国内长度最长的火箭贮箱筒段
更重要的是，这一创新突破可使火箭贮箱的生产效率提高 30% 以上，研制成本可降低 20% 以上。这一技术也是应对当前我国航天高密度发射、高质量保成功的有效途径。后续，该技术将应用于新一代运载火箭的研制中。
栏目主编：刘锟 本文作者：刘锟 文字编辑：刘锟 题图来源：上海航天