长征十二号运载火箭在海南商业航天发射场成功发射,长征十二号运载火箭首飞任务取得圆满成功,我国新一代运载火箭家族再添新成员。这是我国首型4米级直径规格的新型中型运载火箭,也是我国目前低轨运载能力最强的单芯级火箭。
为了实现运载能力更优,中国航天科技集团有限公司八院800所为长征十二号运载火箭打造了国内首个7米级长筒段3.8米直径整体旋压箱底飞行箭贮箱,有力地支撑了箭体结构运载系数的提升,助力火箭实现最强飞行运载能力。
"大高个"提供"大推力"
实现贮箱筒段搅拌摩擦焊研制从"2"到"7"跨越
运载能力有多大,航天的舞台就有多大。占火箭结构干重80%的贮箱是火箭的主体结构,其焊缝质量和数量直接影响火箭制造效率和结构可靠性,构建以整体化制造为核心的航天新体系,是实现高质量发展新局面的内在需求和必由之路。
目前我国火箭贮箱主要通过多个小于2米的短筒段拼焊达到长度尺寸要求。为进一步提高贮箱制造可靠性、高效性,800所创新性地提出将运载贮箱从以前的10个2米级短筒段变为现有的3个7米级长筒段的工艺方案。
经过近三十年型号研制经验的沉淀,800所团队在研制流程上大胆创新,结合成熟型号积累的试验数据,大量使用数值模拟、数字化检测、焊接信息采集等"智造"手段,突破长壁板精密压弯成形、大尺寸薄壁长壁板精准装配及焊接为代表的多项关键技术,成功实现国内首个7米级长筒段的纵缝搅拌摩擦焊接。
这样一来,一级液氧贮箱筒段由10个短筒段变为3个长筒段,消除7条环向焊缝,消除焊缝长度83.8米,生产效率提高30%以上,实现了国内运载火箭贮箱筒段搅拌摩擦焊研制由2米级向7米级的重大跨越。
一组数据见证了国内首个7米级长筒段3.8米直径整体旋压箱底飞行箭贮箱诞生的艰难:据统计,800所团队开展了27次跨专业、跨部门技术讨论剖析技术风险,组织10余次技术技能人员交底会,完善研制方案;53次仿真迭代、37件小样试验……以采用整体旋压箱底+长筒段方案的一级液氧箱为例,减少焊缝113.6米,相比原拼焊方案减少69.1%,整体化研制累积提升研制效率25%以上,产品整体质量和可靠性得到有效提升。"数字"可谓是集梦想与艰难于一体的攻关之旅的生动写照。
用新思路新技术造新火箭。如今,长征十二号运载火箭用成功腾飞证明了新模式、新技术的切实可靠,这样的成功也将被复制到其他新一代运载火箭的研制中。"以新手段赋能型号研制",向"新"而行、一路探索,800所将用每一次的全力以赴助力长征家族的发发成功。
作者:沈宏华 史博臻
文:沈宏华 史博臻 图:胡志鹏 吴佳栋 编辑:张懿 责任编辑:戎兵
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