重大突破!火箭贮箱将实现产品化

发布时间 : 2020-04-17     来源 : 中国运载火箭技术研究院新闻中心

  近日,中国航天科技集团公司中国运载火箭技术研究院(简称“火箭院”)首件集“整体旋压箱底、大尺寸标准筒段、内高压整体成形隧道管”3大产品化技术于一体的2.25米直径火箭贮箱通过试验考核,标志火箭院火箭贮箱产品化取得了重大突破。
  贮箱结构重量和空间占箭体结构50%以上,是箭体最重要的组成部分之一。由于不同型号的火箭载荷、结构尺寸等总体需求不同,每型火箭的贮箱都是“个性化”设计,研制过程复杂,单个贮箱的生产周期长达6个月以上,还要经过最少3轮试验考核。而每枚火箭要用4至13个贮箱,随着火箭近年来高强密度发射,特别是对于含4个助推器的捆绑火箭来说,8个2.25米直径贮箱的生产往往是型号交付的短线。

 

△产品化贮箱


  火箭院贮箱产品化设计师朱文俐介绍,箱底、筒段、隧道管是火箭贮箱的3大关键结构件,研制工序多、周期长、检测验证量大、成本高,一直是传统贮箱的瓶颈。研制人员从产品化思维出发,对贮箱的设计理念和先进工艺的应用前景进行了总体布局和充分论证,研制产品化贮箱。
  朱文俐说,在箱底设计中,产品化箱底由一块金属板材整体旋压而成,一体成形的方式颠覆了“1个顶盖+6个瓜瓣+7条焊缝”的传统设计和制造模式,免除了箱底大量的焊缝X光检测和逐条焊缝内压试验考核复杂流程,大幅缩短了成形焊接时间、检测考核时间、降低了检验成本,更有效提高了产品可靠性。
  在筒段设计中,研制人员针对不同型号贮箱筒段开展尺寸标准统一化论证,充分考虑原材料供应、工装继承性及箱内附件结构安装需求,形成了大尺寸标准模块筒段,使贮箱筒段数量和焊缝长度大幅减少,显著缩短了焊接流转及焊缝检测流程,提升了筒段生产效率和质量。
  在隧道管设计中,产品化隧道管采用“内高压整体成形技术”,取代了传统“波纹管冲制+卷板拼焊技术”,减少了所有纵缝焊接,生产工序由传统的19项缩减为8项,生产周期从1个月缩短到1周,而且大大提高了成形精度、尺寸稳定性及结构可靠性。
  3大结构的产品化研制,标志着火箭贮箱也将“走”向“货架”。后续随着火箭贮箱通用产品货架的不断完善,贮箱设计人员将实现满足火箭“个性化”需求的“积木式”产品设计,大幅压缩产品种类和规格,提升研制效率和可靠性。
  火箭院贮箱产品化设计师王非凡说,按照产品化贮箱的设计理念,贮箱生产也将迎来重要变革。贮箱箱底制造周期将缩短50%,筒段制造周期将缩短30%,隧道管制造周期将缩短70%。同时,随着整体贮箱焊缝和拼接数量的大幅减少,箱体固有可靠性将大幅提高,整个贮箱周期相对于以前的方案节约了40-50%。
  火箭院产品化副总师潘忠文说,此次贮箱产品化工作是火箭院提出的型号与产品相互支撑,推动火箭院科研生产模式优化升级的典范做法,后续产品队伍将快速推动2.25米直径产品化贮箱在相关型号应用,并持续开展贮箱货架建设及型号选用工作。

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