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国内最大运载火箭整体成形箱底超长贮箱研制成功

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新京报快讯(记者 张建林)近日,我国新型运载火箭一级液氧箱静力件在中国航天科技(000901,股吧)集团八院800所成功合零,该贮箱箱底采用旋压技术整体成形,直径达3.8米,为国内最大整体成形箱底,现已通过相关试验考核,标志八院初步具备整体旋压箱底工程化应用能力。

记者了解到,该贮箱总长度达21米,是目前国内最长的运载火箭推进剂贮箱之一,贮箱成功合零,也标志着新型运载火箭结构研制完成里程碑式节点。

箱底作为运载火箭贮箱的关键构件,国内普遍采用“分块成形+拼焊”的方法加工。瞄准新型运载火箭结构高可靠性、轻量化、快捷制造的需求,在贮箱研制中,800所采用整体旋压箱底替代原有瓜瓣拼焊结构箱底。整体旋压箱底犹如一个薄薄的“大碗”,不仅尺寸大(直径3.8米、高度约1.2米)、壁厚小(最小壁厚2至3毫米),而且加工精度要求极高。

国内最大运载火箭整体成形箱底超长贮箱。图源:中国航天科技集团八院

以型号需求为牵引,历经一年多的跨专业协同攻关,800所突破掌握了大直径整体箱底精密旋压成形、热处理形性协同控制、型面精密机加工等关键核心技术,研制了国内最大直径的整体成形箱底,并通过了各项试验考核,实现了在新型运载火箭上的应用,技术成熟度不断提升。

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相比于原有拼焊结构箱底,整体旋压箱底消除了“一环八纵”9条主焊缝,单个箱底减少焊缝16.5米,相比原来减少约60%,进一步提高了贮箱箱底的制造精度和可靠性。同时,箱底制造工序由原来的23道缩减为11道,产品研制周期缩短20%以上、劳动强度降低40%以上。

占火箭结构重量60%以上的贮箱,堪称是火箭身上的“大块头”部件。新型运载火箭一级液氧箱长达21米,为目前国内最长的运载火箭推进剂贮箱之一。

为了进一步提高产品制造质量及效率,800所全面优化贮箱制造工艺方案。比如,通过设计工艺协同、合并零件种类、相似零件通用化,减少零件种类约20%、工装投入约30%,提高产品研制效率;针对贮箱端框对接孔数量、种类较多的问题,设计可组合柔性钻模,降低工装投入,提高生产效率,解决了多型端框铆接、制孔的问题;优化贮箱装焊工装,进一步提高焊接的一次合格率等。

至此,800所在前期成功研制5米级长筒段的基础上,又掌握了大直径箱底整体成形技术,运载火箭结构制造技术也不断取得突破性进展。

新京报记者 张建林

编辑 樊一婧 校对 李立军

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