中國運載火箭技術研究院在4月29日傳出消息:首件重型運載火箭十米級直徑不銹鋼貯箱樣機順利研制成功,這不僅是當前我國在研直徑最大的火箭貯箱,更是我國在重型運載火箭研制道路上的又一重要里程碑,它很可能會使用在我國的長征九號超重型火箭上面,也標志著我國在超大直徑不銹鋼貯箱研制領域取得了重大突破。
火箭箭體和燃料儲箱,通常很少會用不銹鋼材質,因為它密度較大,重量比較沉,但是在馬斯克的星艦和獵鷹9號使用不銹鋼材質之后,世界其他國家及航天公司也都開始使用這種材料。其實不銹鋼材料在面向重復使用、低成本、快速制造的大直徑低溫推進劑貯箱上具有重要應用前景。
重型運載火箭型號隊伍自論證確定貯箱采用不銹鋼材料以來,便在材料、設計、制造、考核等多個方面展開了攻關。他們以“小步快跑,快速迭代”的模式持續推進不銹鋼貯箱研制,不斷探索創新。
相較于傳統的鋁合金貯箱,不銹鋼貯箱具有難機加、易失穩、焊接易變形及回彈大等新特性,這給研制工作帶來了極大的挑戰。但型號隊伍并沒有退縮,他們積極探索低成本、高效率的新型不銹鋼貯箱生產模式,成功突破了多項關鍵技術。
在設備研發方面,研制了具備定位保形功能的箱底焊接裝置,確保了焊接過程中的精度和穩定性;開發了適用于大直徑箱底組件翻轉的專用吊具,提高了生產效率;還構建了箱體立式裝配焊接系統,為貯箱的裝配焊接提供了可靠的保障。
在工藝探索方面,型號隊伍積極探索不銹鋼材料焊接變形后的矯形方法,有效解決了焊接變形問題;驗證了不銹鋼結構件在極端裝配條件下的焊接工藝性,為實際生產提供了技術依據;突破了大型不銹鋼異型結構件的裝配焊接技術及成形技術,確保了貯箱的整體質量和性能。
通過這些努力,項目攻關團隊確定了超大直徑不銹鋼貯箱生產制造的基本工藝路線,為后續的批量生產奠定了堅實基礎。在現有能力條件不足的情況下,團隊成員們創造條件,克服困難,僅用53天時間就完成了直徑10.6米、高約9米的不銹鋼貯箱裝配焊接,實現了工藝摸索,在核心技術攻關中啃下了“硬骨頭”、打贏了“攻堅戰”。
此次下線的10米級直徑不銹鋼貯箱,大概率是為我國重型運載火箭——長征九號所研制。長征九號作為我國未來深空探測、載人登月和星際航行的關鍵裝備,承載著中華民族探索宇宙的偉大夢想。
長征九號火箭規模宏大,其高度預計將超過100米,芯級直徑達到10米級,起飛質量可達數千噸,近地軌道運載能力超過100噸,地月轉移軌道運載能力超過50噸,地火轉移軌道運載能力也將達到相當可觀的水平。如此強大的運載能力,將使我國能夠執行更遠距離、更大規模的航天任務。
在用途方面,長征九號火箭將為我國的深空探測計劃提供有力支撐。無論是載人登月、火星采樣返回,還是更遙遠的星際探測任務,長征九號都能夠將大型航天器和有效載荷送入預定軌道。它將成為我國開啟深空探測新時代的“鑰匙”,讓人類探索宇宙的腳步邁向更遠的深空。
目前,長征九號火箭的研制工作正在穩步推進。除了此次不銹鋼貯箱樣機的成功研制外,在發動機、箭體結構、控制系統等多個關鍵技術領域,科研人員也取得了一系列重要進展。發動機作為火箭的“心臟”,其性能直接決定了火箭的運載能力。我國科研人員正在全力攻關高性能、大推力發動機技術,力求為長征九號提供強大的動力支持。
同時,在箭體結構設計方面,科研人員也在不斷優化方案,以提高火箭的結構強度和可靠性,降低重量,提高運載效率。控制系統作為火箭的“大腦”,也在朝著智能化、高精度的方向發展,確保火箭在飛行過程中能夠精確控制姿態和軌道。
此次我國10米級火箭儲箱的下線,是我國重型運載火箭研制歷程中的一個重要節點。隨著各項關鍵技術的不斷突破,長征九號火箭的研制進程正逐步加快。相信在不久的將來,長征九號將翱翔天際,助力我國實現從航天大國向航天強國的跨越,為人類探索宇宙的征程貢獻中國智慧和中國力量。
消息來源:觀察者網4月30日報道《我國首件重型運載火箭十米級直徑不銹鋼貯箱樣機研制成功》
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