中鋁攻克重型火箭制造難題
2016年09月29日 10:49 4968次瀏覽 來源: 今日中鋁 分類: 鋁資訊
前不久,中鋁西南鋁成功研制出重型運載火箭用10米級整體鋁合金環(huán)件,刷新世界整體鋁合金環(huán)件紀錄。這意味著我國深空探測裝備硬件能力得到大幅提升!
或許有人會問: 10米級整體鋁環(huán)的誕生對我國航天事業(yè)發(fā)展有何影響?
毫不夸張的告訴你:鋁環(huán)的直徑直接決定了火箭芯級直徑大小!制造重型火箭它必不可少!
不妨先看看下面一組數據:
不久前成功發(fā)射的長征七號運載火箭,標志著我國新一代運載火箭研制取得重大突破,將大幅提升我國進入空間的能力。長征七號的芯級直徑為3.35米。
今年下半年即將發(fā)射的長征五號運載火箭,作為我國新一代大推力運載火箭。被認為是我國從航天大國向航天強國邁進的重要標志之一。其芯級直徑從3.35米增加到5米。
曾因成功送阿波羅登月而聞名于世“土星5號”,芯級直徑10米,近地軌道運載能力118噸,是目前世界最大級運載火箭。
此次西南鋁成功研制的10米級超大鋁環(huán)作為連接重型運載火箭貯箱的筒段、前后底與火箭的箱間段之間的結構件,是決定火箭直徑大小的重要因素,是我國重型火箭研制能否取得新突破的關鍵材料!
10米級超級鋁環(huán)的誕生,讓我們離成功登月這個“小目標”更近了一步!
或許,不久的未來,登上火星也不是不可能!
為何研制10米鋁環(huán)?
以往型號產品的過渡環(huán)通常采用分段式鍛造,即把各部段之間焊接起來??紤]到重型火箭的過渡環(huán)直徑大,界面形式特殊且復雜,焊接時可能會產生瑕疵,繼而影響到未來執(zhí)行任務,因而采用整體鍛造法制備過渡環(huán)。
2015年,西南鋁突破超大直徑整體鋁合金環(huán)件制造關鍵技術,成功研制出9米級世界最大級整體鋁合金環(huán)件,為后續(xù)重型運載火箭研制奠定了基礎,也為該結構件輕量化設計提供了技術支撐。
但隨著國家重型運載火箭工程不斷往前推進,對高性能大型鋁合金環(huán)件提出了更高要求,為搶占行業(yè)制高點,滿足國家航天工業(yè)發(fā)展需要,西南鋁迅速啟動10米級整體環(huán)件研制工作,在航天報國的路上再度發(fā)力奔跑。
研制10米鋁環(huán)究竟有何難?
“重型運載火箭箭體結構為超大型薄壁結構,具有幾何尺度大、結構剛度低、形狀精度高、服役環(huán)境苛刻等難點,這就意味著作為關鍵結構件的整體環(huán)件制造過程面臨全新的技術挑戰(zhàn)。”西南鋁總經理黎勇介紹。
相對于 9 米級整體鋁合金環(huán)件,10米級整體鋁合金環(huán)件要承受的重載、高沖擊、超低溫更甚,隨著直徑的加大,研制難度更大。
西南鋁研發(fā)人員解釋說:“我們做這個重型運載火箭環(huán),光坯料就重達10噸,直徑10米,很多工序都超過了設備極限。它最難的在于鍛造制坯和軋制成型。比如我們做一個陶罐,它越大,制坯和圓形就越不好做。10米環(huán)也是同樣的道理,直徑越大,就越不容易把它的圓形做到位,它的軋制成型是我們要攻克的重大難關之一。”
此外,由于環(huán)件過于巨大,使得環(huán)件軋制參數的匹配協(xié)調非常困難,而且軋制過程難以控制。
為確保軋制成功,西南鋁成立起集眾多技術、生產、維護人員為一體的研發(fā)團隊,經過一年多的通力協(xié)作,終于成功攻克軋制成型等多項關鍵核心技術,軋制出直徑10米的超大尺寸鋁合金整體環(huán)件。據團隊研發(fā)人員闕基容透露,較之9米級整體環(huán)件,10米級整體環(huán)件指標性能更優(yōu),其尺寸完全滿足設計要求。
助力航天事業(yè) 西南鋁有擔當!
“10米級整體鋁合金環(huán)件軋制成功,在國內乃至世界都尚屬首例。多年來,西南鋁以保障國家需求為重任,緊緊瞄準國家航天事業(yè)發(fā)展前沿,大力實施科技創(chuàng)新,不斷加大重大關鍵和前瞻性技術開發(fā),是我們在大型整體環(huán)件材料研制核心技術上不斷實現重大突破的關鍵。”西南鋁黨委書記、董事長張吉龍介紹。
近年來,西南鋁為我國“長征”系列火箭、“神舟”系列飛船、“嫦娥”系列探月衛(wèi)星、國產大飛機、世界最大口徑射電望遠鏡等國家重大工程提供了大量關鍵材料,為我國國防建設和航空航天事業(yè)發(fā)展作出了突出貢獻。
此次,西南鋁成功軋制出重型運載火箭用10米級整體鋁合金環(huán)件,再次刷新世界整體鋁合金環(huán)件紀錄。這意味著我國深空探測裝備硬件能力得到大幅提升,西南鋁再一次實現了在超大型整體環(huán)件研制技術上的重大突破。
責任編輯:王慧
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