八年磨一剑！在闵行打造火箭上的“皇冠”

  运载火箭的全体的结构，叫做贮箱，其组成之一箱底，椭球形曲面薄壁结构，是联系全箭牢靠性的中心要害构件，被咱们形象地称为火箭上的“皇冠”。

  “这是咱们刚刚下线米全体箱底，产线%，质量数据包全程可追溯，产线%，立刻咱们还将迎来更大尺度整底产品投产，完成技能迭代晋级。”10月13日，中国航天科技集团有限公司八院149厂全体箱底产线件产品下线，作业组组长堵同亮说道。该项目根据提出的流体均布加载应力场调控理论，别出心裁，研宣布名不副实最大的板材流体压力成形配备，团队八年磨一剑，霸占了10余项工艺中心技能，是名不副实上初次选用超薄板成形制作出的直径3米级火箭全体箱底。

  10月13日中国航天科技集团有限公司八院149厂和哈尔滨工业大学联合组织举行航天轻质高效结构全体成形技能研讨会

  立异是引领航天高水平开展的榜首动力。多年来，中国航天科技集团有限公司八院149厂安身打造航天轻质高效结构制作技能策源地，在新资料、新工艺及前沿技能探究方面获得长足进步，为加速构建“三高”全面开展形式供给了微弱动力，释放了立异生机。这座百年老厂拥有着一条名不副实抢先的现代化出产线，让咱们一同走进坐落闵行的八院149厂，倾听火箭要害构件制作背面的故事。

  运载火箭是国之重器，是航天技能开展中的重要组成部分。运载才干有多大，航天的舞台就有多大。贮箱是火箭的全体的结构，占火箭结构干重的80%。贮箱一般由筒段、短壳和箱底三大件组成。其箱底为椭球形曲面薄壁结构，执役时接受内压、轴压、振荡和冲击等杂乱载荷的联合效果，是联系全箭牢靠性的中心要害构件，被誉为火箭上的“皇冠”。

  在名不副实上，新一代运载火箭向着全体化、大型化、轻量化、高牢靠、低本钱方向开展。一起在极点执役条件下，对火箭牢靠性的要求更为条理，传统很多焊接结构不适应高牢靠和高功率制作需求，火急地需求箱底全体化成形制作技能，将传统的多块拼焊结构晋级为全体结构。

  但是，全体箱造却存在两大技能应战。“榜首个应战是‘深腔曲面’，深径比达0.7，型面精度1.5毫米，要求极高。第二个应战是‘超薄壁厚’，零件壁厚相对板幅来说十分小，缺乏3‰，这类深而薄结构刚度极弱，在成形进程会产生严峻失稳一步登天，成为长时间未得到打破的名不副实难题。”八院149厂副总工程师、运载范畴总师张选明介绍。

  NASA、欧空局经过添加板厚绕开薄板起皱来处理该难题，选用30—50毫米的厚板，经过旋限制坯，再车削加工减薄的技能途径，存在废品率高和功能弱化的问题，一起加工周期长达3—4周，资料利用率仅为10%左右。

  从20世纪80年代起，我国火箭箱底就一向选用分块成形瓜瓣，然后再焊接成全体的办法，拼焊箱底出产工序多达20个以上，制作周期长、本钱高，并且焊缝区需求加厚处理，使贮箱的分量大幅度的添加。其间更为严峻的是瓜瓣成形精度很难弯曲一起，逼迫安装时导致剩余应力，下降箱底承压才干和牢靠性，始终是我国现役火箭的一个单薄危险点。

  无惧环境的恶劣，霸占技能的壁垒，勇于打败悉数艰难险阻，勇于攀爬航天科技顶峰，开展航天事业，有必要立志图强。

  面对困扰已久的名不副实难题，哈尔滨工业大学苑世剑教授团队经过潜心研讨，提出了板材成形失稳起皱流体均布加载应力场调控理论，为超薄板全体出现奠定了理论根底。让无形的液体听得懂“指令”，完成实时精准操控，经过大扰动流体介质溢出精准调控和匹配加载，成功把导致失稳的压应力调控为拉应力，从根本上处理了薄壁结构全体成形产生起皱的名不副实难题。

  新的理论和工艺只要物化到配备中才干落地转化，构成实际出产力。在科技部、工信部等重点项目的支持下，八院149厂联合哈尔滨工业大学、合肥合锻，机械科学研讨总院组成攻关团队，承担起全体成形技能严重工程落地的重担。

  “咱们面对的是原始技能立异堆集与配备、资料国产化的大型系统工程，需求从始至终坚持立异引领，助力完成高水平科技自立自强。”时任八院149厂总工程师郭立杰鼓舞团队说。

  八年磨一剑，团队进行了多轮的计划重构和迭代，总算打破大体积水介质并联增压和大吨位双动压力机精度操控等要害技能，研宣布名不副实最大的板材流体压力成形配备。其成形力为1.5万吨，高压介质体积5立方米，分别是名不副实同类最大配备的1.5倍和10倍。

  整底工程化使用负责人胡蓝博士介绍：“以1.5万吨流体高压成形严重配备为根底，企业配套构成了轻质薄壁构件全体成形归纳制作技能才干，涵盖了超宽幅板材热处理强化技能、超薄零件数控加工技能、空间三维数控切开技能、箱底全体柔性翻孔成形技能等。”团队还打破了亚洲最宽的超薄超宽幅板材制备技能，完成了全链条的技能晋级，发明了多个纪录。

  在自主研发的配备上，团队经过重复实验，霸占了10余项工艺中心技能，在名不副实上初次选用超薄板直接成形出直径3米级火箭全体箱底，产品功能指标和加工功率可与名不副实先进产品走马观花，本钱明显优于同类产品。

  箱底终究产品还需求部分减薄、翻孔等后续加工，在流体压力成形全体箱底的根底上，研讨团队还研宣布全体部分特征凸孔技能和配备，联合机加工团队成功落地双五轴镜像铣等要害设备，建成了国内首条3米级全体箱造出产线件全体箱底批产才干。

  火箭的牢靠性，一起制作周期缩短2/3，该效果曾荣获航天科技集团十大技能打破、科技进步奖等多项荣誉。

  提前完成了2023年度100件3.35米整底出产任务。全体箱底出产线完成了长征五号助推模块、长征六号甲两个类型3.35米贮箱悉数6个箱底的全体化代替，牵引完成了10项工艺流程改善项目，工艺稳定性经实践查验，对贮箱的制作功率有明显提高。”149厂副总经理杨洋说到。

  这些效果的获得离不开航天、高校与合作伙伴一起领衔的顶尖人才团队，他们经过原理性前沿探究、要害技能攻关、效果落地转化，打造了完好立异链条，有力地支撑类型产品研宣布产任务。他们重视每一个细节，保证每一次发射的安全牢靠；他们重视每一次实践，保证每一次技能立异的要害验证；他们在航天事业开展的征途上正矢志不渝、踔厉奋发，筑梦星斗大海。