编者按
11月12日23时59分,西昌卫星发射中心,长征三号乙运载火箭将天通一号02卫星送入预定轨道,发射取得圆满成功。在本次飞行任务中,公司对火箭贮箱进行了工艺优化,采用了直径毫米助推贮箱箱底整体制造技术、直径毫米隧道管整体成形技术和加长筒段制造技术。本次发射是新技术在型号中的首次应用,具有重要意义。
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亮点一:“天衣无缝”的贮箱箱底
在长征三号乙运载火箭中,每个燃料贮箱都有两个箱底。传统助推贮箱箱底是由6个瓜瓣、1个顶盖“拼焊”而成,看上去就像是切了瓣的西瓜。每一个瓜瓣、顶盖都要经历下料、成形、热处理、修整等十多道工序才能焊接成产品。因此,箱底一直是火箭贮箱部组件中结构最复杂、制造难度最大、生产周期最长的“高成本”产品。
算下来,每个贮箱箱底上一共有7条主焊缝。焊缝的存在破坏了材料的连续性,是整个箱底最薄弱的环节。焊接过程中容易产生气孔、变形、裂纹等缺陷,影响了箱底的可靠性。而焊缝一旦开裂,甚至会导致燃料泄露,影响火箭发射成败。
为此,公司变“拼焊”为“整体成形”,贮箱箱底“天衣无缝”。
新研制的贮箱箱底采用的是整体旋压成形工艺,就像一块板材在一个数控程序内,通过一个模具,历经一次装卡,一步到位、整体成形,自然就没有一条主焊缝。整体旋压成形的贮箱箱底制造周期缩短了50%,产品可靠性高。
一次旋压成形的铝合金箱底2
亮点二:更强韧的火箭“血管”
如果说燃料是火箭的血液,那隧道管就是火箭的血管。火箭燃料隧道管是增压输送中最重要的管路之一,因为要浸泡在低温燃料中,所以对管路密封性、耐压性有着严格的要求。
传统加工方式下的隧道管采用的是“平板压筋+卷板焊接”工艺。先在一块金属板上压筋,再将它弯曲。由于管体是波纹形,成形后的纵缝必须由工人师傅边敲修边手动焊接。曾经的隧道管有一条长达一米多的纵缝,像一道大大的“伤疤”,产品精度和质量都难以保证。
公司采用了“直管旋压+内高压成形”的整体化制造方案,把市面上购买的厚壁短管管坯旋压成合适长度的直管后,再放到“模具”中内高压胀形成波纹状。从管坯加工到成品只有8道工序,不仅大大缩减了中间流程,还实现了隧道管环缝自动化焊接。最长的纵缝没有了,产品质量得到了提升,生产周期减少了30%,成本也节约了11%。
一体成形的管路3
亮点三:“把焊缝数量减到最少”
以往,长三甲系列直径毫米助推氧箱和助推燃箱都是由3个筒段焊接而成。为减少焊缝数量,公司加长了单个筒段高度,将原先的3筒段结构调整为2筒段结构。这样,环缝就从4条减到了3条,最大程度上保证了产品的可靠性。
本次长征三号乙运载火箭的成功发射标志着公司的整体制造技术通过了考验。后续,公司将继续推广整体制造技术在火箭贮箱上的应用。
文字:魏瑞刚霍福帅焉嵩李杰颜旭图片:魏瑞刚杨国平张旖旎编辑:刘清尧预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇