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近日，我國(guo)運載(zai)火箭新(xin)(xin)型(xing)貯(zhu)箱研制接連(lian)取得(de)新(xin)(xin)進展：中國(guo)航天科技集(ji)團有限公司一(yi)院集(ji)結國(guo)內(nei)優勢(shi)力(li)量，先后成功(gong)研制出我國(guo)首個3.35米直徑鋁鋰合金貯(zhu)箱工程樣機、復(fu)合材料貯(zhu)箱原理樣機，將可進一(yi)步減輕箭體重量、提(ti)升火箭運力(li)。

3.35米直徑鋁鋰合金貯箱工程樣機

3.35米直徑復合材料貯箱原理樣機

“運載火(huo)(huo)箭(jian)(jian)的(de)能(neng)力(li)有多(duo)大(da)，航天(tian)的(de)舞臺就有多(duo)大(da)。”貯(zhu)箱占(zhan)(zhan)箭(jian)(jian)體結(jie)構重量和空間(jian)50%以上，其(qi)內(nei)部加注的(de)燃料占(zhan)(zhan)火(huo)(huo)箭(jian)(jian)總重90%以上。貯(zhu)箱的(de)減重對(dui)提升火(huo)(huo)箭(jian)(jian)運載能(neng)力(li)具有重要意義。

前不久(jiu)，航天科技一(yi)院(yuan)成功研制出(chu)我國首個3.35米直徑鋁鋰合金(jin)(jin)火箭(jian)貯(zhu)(zhu)箱(xiang)，經(jing)各環節(jie)試驗檢測(ce)合格且(qie)性能良好，初步具(ju)備(bei)工程應(ying)用條件。該(gai)貯(zhu)(zhu)箱(xiang)采用了第三(san)代(dai)高性能鋁鋰合金(jin)(jin)，與當前國際主流鋁銅合金(jin)(jin)貯(zhu)(zhu)箱(xiang)相比(bi)，強度提升30%左右(you)，同等(deng)條件下結(jie)構減重(zhong)15%以上。

鋁鋰合金貯箱生產現場

按照材料劃分，鋁(lv)合(he)(he)金(jin)材料貯箱(xiang)分為第(di)(di)一代鋁(lv)鎂(mei)合(he)(he)金(jin)貯箱(xiang)、第(di)(di)二(er)代鋁(lv)銅合(he)(he)金(jin)貯箱(xiang)和第(di)(di)三代鋁(lv)鋰合(he)(he)金(jin)貯箱(xiang)。相對于傳統(tong)鋁(lv)銅合(he)(he)金(jin)，鋁(lv)鋰合(he)(he)金(jin)強度和剛度顯著(zhu)提升，密度卻下降了3%-5%，這對運力(li)按克重計算價格的火箭來說彌足珍貴(gui)。

整體旋壓成形3.35米直徑鋁鋰合金貯箱箱底

由(you)于鋁(lv)鋰合金(jin)的價格相對較高，目前(qian)世(shi)界航天(tian)強(qiang)國主(zhu)要將鋁(lv)鋰合金(jin)用于火(huo)箭(jian)末(mo)級(ji)貯箱上(shang)。給(gei)火(huo)箭(jian)末(mo)級(ji)減(jian)重1公斤(jin)，相當(dang)于火(huo)箭(jian)運載能力增加1公斤(jin)。

后(hou)續，我國3.35米鋁鋰(li)合(he)金貯箱擬(ni)主要應用在新(xin)一代(dai)運(yun)載火(huo)箭(jian)末級，提升長(chang)征五號、長(chang)征七號、長(chang)征八(ba)號等火(huo)箭(jian)結構效(xiao)率和運(yun)載能力，同時為更大直(zhi)徑(jing)的重(zhong)型火(huo)箭(jian)和新(xin)一代(dai)載人火(huo)箭(jian)研制(zhi)奠定(ding)基礎。

除了金(jin)屬(shu)材料，復合材料的應用也可讓(rang)貯(zhu)(zhu)箱(xiang)(xiang)(xiang)大幅減(jian)重。1月(yue)22日，我(wo)國首個3.35米(mi)直徑復合材料貯(zhu)(zhu)箱(xiang)(xiang)(xiang)原(yuan)理樣機(ji)在(zai)航天科技集團一院誕生。該貯(zhu)(zhu)箱(xiang)(xiang)(xiang)主要應用在(zai)液氧(yang)環境下(xia)，相(xiang)比(bi)金(jin)屬(shu)貯(zhu)(zhu)箱(xiang)(xiang)(xiang)可減(jian)重30%，強度更高，能(neng)夠大幅提高火箭(jian)的結構效率和運載能(neng)力，是一種新型輕質(zhi)貯(zhu)(zhu)箱(xiang)(xiang)(xiang)。

復合材料貯箱自動鋪放工藝

復(fu)合(he)材(cai)料的(de)密(mi)(mi)度(du)為1.7g/cm3左右，鋁鋰(li)合(he)金密(mi)(mi)度(du)為2.7g/cm3，復(fu)合(he)材(cai)料的(de)比(bi)強度(du)是鋁鋰(li)合(he)金的(de)6倍。復(fu)合(he)材(cai)料與(yu)當前火箭貯箱結構采用的(de)金屬材(cai)料相比(bi)，具(ju)有密(mi)(mi)度(du)更(geng)(geng)小、比(bi)強度(du)更(geng)(geng)高、抗疲勞強度(du)更(geng)(geng)好等優勢。

此(ci)外，復合材(cai)料貯箱還具有生產工序少、周期短等優(you)勢，可進一步降(jiang)低火(huo)箭綜合成本。

用于拆裝復合材料組合式工裝的型架

目(mu)前(qian)，復(fu)合材料(liao)(liao)(liao)貯箱(xiang)主要應用在(zai)(zai)(zai)特定(ding)的(de)(de)液氧環境(jing)下，可用在(zai)(zai)(zai)火箭(jian)(jian)末級(ji)。后續(xu)，研(yan)制(zhi)團隊還將對3.35米復(fu)合材料(liao)(liao)(liao)貯箱(xiang)原理樣機開展一系列的(de)(de)考核試驗和評(ping)價，進一步開展關鍵技(ji)術攻關，提(ti)升復(fu)合材料(liao)(liao)(liao)貯箱(xiang)的(de)(de)技(ji)術成熟(shu)度(du)，推進復(fu)合材料(liao)(liao)(liao)貯箱(xiang)在(zai)(zai)(zai)火箭(jian)(jian)上的(de)(de)應用，真正(zheng)發揮復(fu)合材料(liao)(liao)(liao)貯箱(xiang)在(zai)(zai)(zai)輕(qing)質高強方(fang)面的(de)(de)重大優勢，助力未來火箭(jian)(jian)結構大幅(fu)減重和運載能力的(de)(de)提(ti)升。

【責任(ren)編輯：趙藝(yi)涵】