中國研制成功火箭燃料長筒段貯箱

2021年2月下旬中國首個(gè)3.35 m直徑火箭長筒段貯箱在中國航天科技集團(tuán)八院800所問世，經(jīng)過各項(xiàng)檢測和強(qiáng)度考核，各項(xiàng)指標(biāo)均超過預(yù)定值，完全具備工程應(yīng)用條件。該貯箱筒段為5 m級長的，過去中國用的為小于2 m長的，而美國用的是4 m長的，采用長筒段，可以減少筒段壁板零件及環(huán)向焊縫數(shù)量，從而提高制度精度、承力性能及可靠性，標(biāo)志著中國已掌握了長筒段制造技術(shù)，在火箭高質(zhì)量、高效率、低成本研制上又取得了重大突破。

燃料貯箱(液氫與液氧)是運(yùn)載火箭的主要結(jié)構(gòu)，長度為火箭全條的2/3，而當(dāng)下中國制造的單個(gè)筒段大都<2 m，對于大部分貯箱來說，需要通過多個(gè)筒段焊接才能達(dá)到要求長度。采用長筒段，可以減少筒段壁板零件及環(huán)向焊縫數(shù)量，從而制造精度、承力性能及產(chǎn)品可靠性都得到提高。為了制備長筒體，八院800研究所組建了專門的攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，首先他門改了板材滾彎成形工藝，而利用數(shù)值模擬、數(shù)字化檢測等“智造”手段，突破了以高筋結(jié)構(gòu)長壁板精密彎曲成形、長筒段裝配及焊接為代表的多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，順利地在不到1年的時(shí)間內(nèi)研制成功國內(nèi)最長的5 m級貯箱壁板與筒段，以5 m級長筒段為例，可消除2條環(huán)向焊縫，縮短焊縫長度21 m，有效地提高了火箭結(jié)構(gòu)的可靠性，更可喜的是，生產(chǎn)效率提高了30%以上，制造與研究成本降低20%以上，中國的新一代運(yùn)載火箭都將用上這種長筒段燃料貯箱。

國外的火箭燃料(液氫、液氧)貯箱，不管哪個(gè)國家的都是用2219型鋁合金板材焊接的，因?yàn)檫@是一個(gè)久經(jīng)考驗(yàn)的低溫鋁合金，既有高的低溫性能，又有優(yōu)秀的可焊性能，還有良好的加工成形性能，是一種美國合金，上世紀(jì)30年代即已面世，它的成分(w%):Si 0.20,Fe 0.30,Cu 5.8～6.8,Mn 0.20～0.40,Mg 0.02,Zn 0.10,Ti 0.02～0.1,V 0.05～0.15,Zr 0.10～0.25,其他雜質(zhì)單個(gè)0.05、合計(jì)0.15，其余為Al。中國火箭燃料貯箱是用什么鋁合金制的，未見媒體報(bào)道，筆者估計(jì)很可能也是用2219型鋁合金制造的，中國從上世紀(jì)50年代后期起就能生產(chǎn)這種合金板材。