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我國首個3.35米直徑復合材料貯箱原理樣機誕生!

放大字體  縮小字體 發布日期:2021-01-26  來源:中國航天報  瀏覽次數:255
核心提示:1月22日,我國首個3.35米直徑復合材料貯箱原理樣機在中國航天科技集團有限公司第一研究院(火箭院)誕生。該貯箱主要應用在液氧
     1月22日,我國首個3.35米直徑復合材料貯箱原理樣機在中國航天科技集團有限公司第一研究院(火箭院)誕生。該貯箱主要應用在液氧環境下,相比金屬貯箱可減重30%,強度更高,能夠大幅提高火箭的結構效率和運載能力,是一種新型輕質貯箱。復合材料貯箱原理樣機的誕生,標志著我國打破國外壟斷,成為全球少數幾個具備復合材料貯箱設計制造能力的國家。
    該項目是由火箭院總體設計部抓總,航天材料及工藝研究所與國內多個高校共同參與的典型“產、學、研”聯合攻關項目,研究團隊歷時兩年多,攻克了復合材料液氧貯箱結構設計、低溫復合材料細觀損傷力學分析、多尺度復合材料滲漏抑制、低溫液氧相容樹脂體系制備、分瓣式可拆卸復合材料工裝設計制造、復合材料工裝精確裝配、高精度自動鋪放、超薄預浸料制備、復合材料法蘭密封、復合材料可靠粘接密封十大關鍵技術。      
 
    貯箱作為火箭結構重量占比最大的部段,其減重對火箭運載能力的提升具有重大意義。復合材料與當前火箭貯箱結構采用的金屬材料相比,具有密度更小、比強度更高、抗疲勞強度更好等優勢。相比于金屬貯箱,復合材料貯箱可以減重30%左右,可大幅降低結構重量,提升火箭運載能力。因此,發展復合材料貯箱是實現火箭減重目的的關鍵技術之一,也是國際航天大國爭相探索的新領域。
    與應用于液氫液氧環境下的金屬貯箱相比,復合材料貯箱主要應用在特定的液氧環境下,可以用在火箭末級。復合材料貯箱具有生產工序少、周期短等優勢。從國外的研究成果來看,相比于金屬貯箱,采用復合材料貯箱可降低火箭綜合成本25%。未來,復合材料貯箱在火箭末級推廣應用,將能大幅提升火箭的運載能力,對探索降低火箭成本具有深遠影響。
    3.35米直徑復合材料貯箱原理樣機的成功研制,標志著我國掌握了從復合材料貯箱結構設計、材料制備到成形制造的全鏈路技術流程,成為全球少數幾個具備復合材料貯箱設計制造能力的國家。
 
    研制團隊后續將對3.35米復合材料貯箱原理樣機開展一系列的考核試驗和評價,進一步開展關鍵技術攻關,提升復合材料貯箱的技術成熟度,推進復合材料貯箱在火箭上的應用,真正發揮復合材料貯箱在輕質高強方面的重大優勢,實現未來火箭結構大幅減重和運載能力的提升,增強我國深空探測的能力和水平。
 
 
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