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我国首个3.35米直径复合材料贮箱原理样机诞生!

放大字体  缩小字体 发布日期:2021-01-26  来源:中国航天报  浏览次数:259
核心提示:1月22日,我国首个3.35米直径复合材料贮箱原理样机在中国航天科技集团有限公司第一研究院(火箭院)诞生。该贮箱主要应用在液氧
     1月22日,我国首个3.35米直径复合材料贮箱原理样机在中国航天科技集团有限公司第一研究院(火箭院)诞生。该贮箱主要应用在液氧环境下,相比金属贮箱可减重30%,强度更高,能够大幅提高火箭的结构效率和运载能力,是一种新型轻质贮箱。复合材料贮箱原理样机的诞生,标志着我国打破国外垄断,成为全球少数几个具备复合材料贮箱设计制造能力的国家。
    该项目是由火箭院总体设计部抓总,航天材料及工艺研究所与国内多个高校共同参与的典型“产、学、研”联合攻关项目,研究团队历时两年多,攻克了复合材料液氧贮箱结构设计、低温复合材料细观损伤力学分析、多尺度复合材料渗漏抑制、低温液氧相容树脂体系制备、分瓣式可拆卸复合材料工装设计制造、复合材料工装精确装配、高精度自动铺放、超薄预浸料制备、复合材料法兰密封、复合材料可靠粘接密封十大关键技术。      
 
    贮箱作为火箭结构重量占比最大的部段,其减重对火箭运载能力的提升具有重大意义。复合材料与当前火箭贮箱结构采用的金属材料相比,具有密度更小、比强度更高、抗疲劳强度更好等优势。相比于金属贮箱,复合材料贮箱可以减重30%左右,可大幅降低结构重量,提升火箭运载能力。因此,发展复合材料贮箱是实现火箭减重目的的关键技术之一,也是国际航天大国争相探索的新领域。
    与应用于液氢液氧环境下的金属贮箱相比,复合材料贮箱主要应用在特定的液氧环境下,可以用在火箭末级。复合材料贮箱具有生产工序少、周期短等优势。从国外的研究成果来看,相比于金属贮箱,采用复合材料贮箱可降低火箭综合成本25%。未来,复合材料贮箱在火箭末级推广应用,将能大幅提升火箭的运载能力,对探索降低火箭成本具有深远影响。
    3.35米直径复合材料贮箱原理样机的成功研制,标志着我国掌握了从复合材料贮箱结构设计、材料制备到成形制造的全链路技术流程,成为全球少数几个具备复合材料贮箱设计制造能力的国家。
 
    研制团队后续将对3.35米复合材料贮箱原理样机开展一系列的考核试验和评价,进一步开展关键技术攻关,提升复合材料贮箱的技术成熟度,推进复合材料贮箱在火箭上的应用,真正发挥复合材料贮箱在轻质高强方面的重大优势,实现未来火箭结构大幅减重和运载能力的提升,增强我国深空探测的能力和水平。
 
 
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