航天科技一院火箭贮箱产品化获突破

文章来源:中国航天报 发布时间:2020-04-22

近日,中国航天科技集团有限公司一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项产品化技术于一体的2.25米直径火箭贮箱通过试验考核,标志着一院火箭贮箱产品化工作取得重大突破。

贮箱结构重量和空间占火箭箭体结构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。而每枚火箭要用4~13个贮箱,在高密度发射形势下,8个2.25米直径贮箱的生产往往是型号交付的短线。

一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三大关键结构件,研制工序多、周期长、检测验证量大、成本高,一直是传统贮箱生产的瓶颈。

针对这些瓶颈,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。

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,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,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,大大提高了成形精度、尺寸稳定性及结构可靠性。

三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。

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,整个贮箱生产周期相对于以前的方案缩短了40%~50%。(张娟娟)