資料圖:2015年4月研制成功的新型運載火箭用9米級超大型鋁合金整體環(huán)件
中國運載火箭技術(shù)研究院一部牽頭國內(nèi)相關(guān)單位,采用整體鍛造法成功研制出重型火箭貯箱過渡環(huán),突破了超大直徑整體鍛造關(guān)鍵技術(shù),在國內(nèi)乃至世界都尚屬首例。這標(biāo)志著重型火箭突破了最大瓶頸難題,為后續(xù)重型火箭研制的順利開展奠定了基礎(chǔ)。
重型火箭采用超大直徑箭體結(jié)構(gòu)設(shè)計,位于連接貯箱的筒段、前后底與火箭的箱間段之間的過渡環(huán)直徑很大,是傳力的關(guān)鍵部位,受力較集中。以往型號產(chǎn)品的過渡環(huán)通常采用分段式鍛造,把各部段之間焊接起來。重型火箭的過渡環(huán)直徑大,界面形式特殊且復(fù)雜,焊接時可能會產(chǎn)生瑕疵,在未來執(zhí)行任務(wù)過程中,可能會因受力狀態(tài)復(fù)雜,遭到難以預(yù)料的破壞。
為增強過渡環(huán)的受力強度,一部采用整體鍛造法制備過渡環(huán),從小直徑過渡環(huán)鍛造入手,逐步改進(jìn)工藝,不斷確定合適的工藝流程細(xì)節(jié)。經(jīng)過一年多攻關(guān),一部最終完成了過渡環(huán)整體鍛造的研制,為我國超大直徑箭體結(jié)構(gòu)的設(shè)計、制造、試驗等關(guān)鍵技術(shù)奠定基礎(chǔ),也為重型運載火箭結(jié)構(gòu)件輕質(zhì)化設(shè)計提供了技術(shù)支撐。
火箭的運載能力有多大,太空活動能力就有多大。將來我們要完成登月、深空探測、空間站建設(shè),這些依靠現(xiàn)有的火箭都無法完成。要實現(xiàn)載人登月就需要重型運載火箭,目前,我國正在進(jìn)行重型火箭的相關(guān)預(yù)研工作。
2015年年初,中國運載火箭技術(shù)研究院黨委書記梁小虹在接受采訪時表示,重型火箭的關(guān)鍵技術(shù)研制也已經(jīng)啟動,國防科技工業(yè)局已經(jīng)正式批準(zhǔn)重型火箭的關(guān)鍵技術(shù)深入研究,主要包括兩個方面:一是總體技術(shù),二是發(fā)動機技術(shù),從而實現(xiàn)重型火箭起飛推力在“長征五號”大型火箭1000噸的基礎(chǔ)上提升至2000-3000噸的目標(biāo)。
我國現(xiàn)役運載火箭芯級最大直徑為3.35米,而我國正在研制的計劃于今年發(fā)射的長征五號大推力火箭芯級直徑達(dá)到5米。以長征五號火箭直徑從3.35米跨越到5米的研制經(jīng)驗來看,研制重型運載火箭需要的大直徑火箭箭體,對于制造工藝提出更高要求,在焊接技術(shù)、原材料、大推力發(fā)動機等領(lǐng)域都需要進(jìn)一步提升。