近日，我國新型運(yùn)載火箭一級液氧箱靜力件在中國航天科技集團(tuán)八院800所(簡稱“800所”)成功合零，該貯箱箱底采用旋壓技術(shù)整體成形，直徑達(dá)3.8米，為國內(nèi)最大整體成形箱底，現(xiàn)已通過相關(guān)試驗(yàn)考核，標(biāo)志著中國航天科技集團(tuán)八院初步具備整體旋壓箱底工程化應(yīng)用能力。同時(shí)，該貯箱總長度達(dá)21米，是目前國內(nèi)最長的運(yùn)載火箭推進(jìn)劑貯箱之一，貯箱成功合零，標(biāo)志著新型運(yùn)載火箭結(jié)構(gòu)研制完成里程碑式節(jié)點(diǎn)。
整體旋壓技術(shù)不斷提升，最大箱底亮相
箱底作為運(yùn)載火箭貯箱的關(guān)鍵構(gòu)件，國內(nèi)普遍采用“分塊成形+拼焊”的方法加工。瞄準(zhǔn)新型運(yùn)載火箭結(jié)構(gòu)高可靠性、輕量化、快捷制造的需求，在貯箱研制中，800所采用整體旋壓箱底替代原有瓜瓣拼焊結(jié)構(gòu)箱底。整體旋壓箱底猶如一個(gè)薄薄的“大碗”，不僅尺寸大(直徑3.8米、高度約1.2米)、壁厚小(最小壁厚2~3mm)，而且加工精度要求極高。
以型號需求為牽引，歷經(jīng)一年多的跨專業(yè)協(xié)同攻關(guān)，800所突破掌握了大直徑整體箱底精密旋壓成形、熱處理形性協(xié)同控制、型面精密機(jī)加工等關(guān)鍵核心技術(shù)，研制了國內(nèi)最大直徑的整體成形箱底，并通過了各項(xiàng)試驗(yàn)考核，實(shí)現(xiàn)了在新型運(yùn)載火箭上的應(yīng)用，技術(shù)成熟度不斷提升。
相比于原有拼焊結(jié)構(gòu)箱底，整體旋壓箱底消除了“一環(huán)八縱”9條主焊縫，單個(gè)箱底減少焊縫16.5m，相比原來減少約60%，進(jìn)一步提高了貯箱箱底的制造精度和可靠性。同時(shí)，箱底制造工序由原來的23道縮減為11道，產(chǎn)品研制周期縮短20%以上、勞動強(qiáng)度降低40%以上。
打出制造工藝技術(shù)“組合拳”，最長貯箱問世
占火箭結(jié)構(gòu)重量60%以上的貯箱，堪稱是火箭身上的“大塊頭”部件。新型運(yùn)載火箭一級液氧箱長達(dá)21米，為目前國內(nèi)最長的運(yùn)載火箭推進(jìn)劑貯箱之一。
為進(jìn)一步提高產(chǎn)品制造質(zhì)量及效率，800所全面優(yōu)化貯箱制造工藝方案。通過設(shè)計(jì)工藝協(xié)同、合并零件種類、相似零件通用化，減少零件種類約20%、工裝投入約30%，提高產(chǎn)品研制效率;改進(jìn)貯箱筒段壁板加工方案，采用機(jī)銑替代化銑去除鋁板包鋁層，提高產(chǎn)品加工精度，實(shí)現(xiàn)壁板的綠色制造;系統(tǒng)優(yōu)化整體箱底的旋壓成形、熱處理、機(jī)加工工藝方案，進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量和研制效率;針對貯箱端框?qū)涌讛?shù)量、種類較多的問題，設(shè)計(jì)可組合柔性鉆模，降低工裝投入，提高生產(chǎn)效率，解決了多型端框鉚接、制孔的問題;優(yōu)化貯箱裝焊工裝，進(jìn)一步提高焊接的一次合格率……800所打出制造工藝技術(shù)“組合拳”，集聚起攻關(guān)“能量”，打通了生產(chǎn)“快車道”。
800所在前期成功研制5米級長筒段的基礎(chǔ)上，又掌握了大直徑箱底整體成形技術(shù)，運(yùn)載火箭結(jié)構(gòu)制造技術(shù)不斷取得突破性進(jìn)展，后續(xù)將持續(xù)推動運(yùn)載火箭結(jié)構(gòu)制造的整體化、輕量化、大型化，助推航天強(qiáng)國建設(shè)。
(文中圖片均由中國航天科技集團(tuán)八院提供)
（來源：科技日報(bào)）