本报讯 日前,搭载国际首创超低温成形技术的火箭贮箱光板整体箱底在天津成功批产下线。该成果由大连理工大学高性能精密成形团队联合企业协同攻关完成,是全球首次实现大尺寸薄板直接成形火箭核心贮箱构件,彻底破解了长期困扰国际航天领域的超薄壳体成形难题,标志着我国火箭核心零部件制造技术正式跻身全球领先行列,为我国运载火箭提质增效、规模化量产筑牢关键技术根基。
火箭推进剂贮箱是运载火箭的核心承载与储能构件,堪称火箭的“动力躯干”,其制造精度、结构强度与成型质量直接决定火箭的运载能力、安全性与使用寿命。其中,大尺寸超薄铝合金贮箱箱底成型一直是航天制造领域的世界性技术瓶颈。传统制造工艺受材料特性限制,超薄大尺寸铝合金壳体成型过程中,极易出现褶皱、开裂、精度偏差等问题,长期存在成品率低、工序繁琐、生产周期长、材料损耗大等行业痛点。多年来,全球航天领域始终未能实现薄板直接整体成形,只能依靠加厚材料、多次切削加工的方式生产,不仅大幅增加火箭自重、损耗运载效能,还极大推高了制造成本,制约了火箭规模化、高效化生产。
针对这一行业卡脖子难题,大连理工大学高性能精密成形团队深耕精密成形技术多年,持续开展原理创新与工艺攻关,突破性发现并利用铝合金材料超低温环境下的“双增效应”反常特性,自主研发出国际首创的超低温整体成形技术,从底层原理上攻克了大尺寸超薄铝合金壳体“易起皱、易开裂、精度差”的核心难题,颠覆了传统火箭贮箱箱底的制造工艺。
本次成功下线的整体箱底构件,直径超2米、壁厚仅4毫米,实现了真正意义上的光板一次整体成形,无需后续切削、打磨、补强等二次加工,可直接装机使用。相较于传统制造工艺,该创新技术实现了跨越式突破,生产制造周期缩短90%以上,材料利用率、构件成型精度与结构强度全面提升,同时有效降低零部件冗余自重,能够显著优化运载火箭载荷效率,为火箭性能升级提供核心支撑。
据研发团队介绍,这项技术创新彻底打破了国外在高端航天精密成形领域的技术壁垒,填补了国际大尺寸超薄火箭贮箱整体成形的技术空白。区别于传统工艺被动规避材料缺陷的制造模式,超低温成形技术通过调控材料低温力学性能,主动攻克成形难题,实现了航天构件制造从“加工修正”向“一次精密成型”的技术迭代,是火箭制造领域的革命性突破。
此次核心构件的成功批产下线,不仅验证了超低温成形技术的稳定性、可靠性与工程实用性,更标志着该技术正式具备规模化量产能力。依托该技术,我国可实现火箭贮箱核心零部件的标准化、高效化、低成本批量生产,既能满足新一代运载火箭、商业航天火箭的高频次、批量化研制需求,也为重型运载火箭、深空探测火箭的升级迭代提供了关键技术支撑。
业内专家表示,航天制造技术是高端装备制造的核心标杆,是国家工业实力与科技水平的重要体现。此次我国自主攻克火箭制造世界性难题,是产学研深度融合、协同创新的典范,既彰显了我国在航天精密制造领域的硬核科研实力,也进一步完善了我国运载火箭自主化、国产化制造产业链体系,为我国航天事业高质量发展、商业航天产业化提速、深空探测工程持续推进注入强劲动力。未来,该技术将持续推广应用于各类航天飞行器核心构件制造,助力我国航天制造产业实现从跟跑、并跑到领跑的全方位跨越。