火箭贮箱像人一样做“体检”

发布时间 : 2018-04-11     来源 : 中国运载火箭技术研究院新闻中心

  新生儿出生前,孕妈妈要定期做产检;宝宝出生后,还要做各种检查,确保其健康。火箭也一样。一枚火箭诞生前,也会经历各种检查项目,也要做“体检”。
  作为火箭的关键结构件,贮箱的“大肚子”里装满了燃料,从而为火箭飞行提供充足动力。它要做哪些“体检”项目?又是怎么检查的呢?首都航天机械有限公司贮箱焊接车间工艺员们来为我们解答。


X光:一眼看透焊接缺陷

 


△喷漆后的贮箱


  对于贮箱来说,最担心的就是焊缝是否存在气孔、夹杂等质量缺陷。因为带有缺陷的贮箱在火箭飞行过程中,可能发生燃料泄露,后果不堪设想。所以,焊接完成后,贮箱首先要做X光检测。
  和人做X光检查一样,贮箱也要到一个专用房间里进行检查。这间房的墙壁上安装了一排排类似灯一样的东西,它能放射出X射线,焊缝是否有缺陷,它一眼看穿。
  检查完以后,有一个X光片,检验人员会像“医生”一样仔细判读。和人的X光片一样,片中白色部分代表正常,黑点或者阴影部分表示有问题。

 


△检验人员判读X光片


  假如发现异常,“医生”会根据严重程度对症下药:问题非常小,不影响贮箱功能的,无需治疗;问题不太严重的,进行“微创手术”,局部修正;问题严重的,就要做“大手术”了,需进行补焊。


液压试验:确保贮箱“身体强壮”

  

  X光重点检查的只是焊缝的质量,整个贮箱的强度如何、致密性怎样?还得依赖其他的检查。

 


△贮箱正在进行液压试验


  液压试验就是其中一种,它主要考核的是火箭贮箱的强度。
  检查时,将贮箱送到液压厂房,在专门的工位上,往贮箱“肚子”里加注液体,并施加一定的压力,这是模拟贮箱在火箭飞行过程中受到的压力情况。然后,保持15分钟,看焊缝处是否会渗漏。
  一般情况下,液压试验时考核的强度,比起火箭真实飞行状态要更加严苛。好比一名即将参加5000米长跑的运动员,在训练阶段,他通常会跑6000米、7000米,甚至更远。只有经历了更严酷的挑战,贮箱才能在火箭真实飞行“大考”中轻松迎战、万无一失。


检漏试验:确保贮箱“密不透风”


  有一些“疾病”,X光无法确诊,因此还要进行CT、核磁等更进一步的检查。贮箱“体检”也一样,检漏试验是贮箱要做的最后一个“体检”项目,它主要考核贮箱的致密性。
  检漏试验有两种形式:气密检查和氦质谱检查。前者相当于做CT,后者相当于做核磁。
  绝大部分贮箱的检漏试验用的是气密检查法,往贮箱里充入高压气体,然后在焊缝处抹上肥皂水,保持15分钟。如果焊缝处有气泡产生,就说明漏气,反之,致密性没有问题。
  一些可靠性要求更高的产品,如长三甲系列火箭三子级低温贮箱以及长征二号F火箭的贮箱,要进行标准更高的氦质谱检查。
  它的检查方法与气密检查基本相似,也要往贮箱里充入气体,不过充的是比较昂贵的氮气,因此这种检测方法只在一些关键产品上使用。
  只有闯过了层层关卡,保证绝对健康、可靠,贮箱才能正式“上岗”,用在火箭上,守护卫星飞天。

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