3.35米!中國火箭有了全新的「大肚子」
航天科技集團今天宣布,中國運載火箭新型貯箱研製接連取得新進展,先後成功研製出中國首個3.35米直徑鋁鋰合金貯箱工程樣機、複合材料貯箱原理樣機,可以進一步減輕箭體重量、提升火箭運力。
運載火箭貯箱就是存儲燃料的地方,可以佔到箭體結構重量和空間的50%以上,內部加註的燃料占火箭總重90%以上,因此,貯箱的減重對提升火箭運載能力具有重要意義。
前不久,航天科技集團一院成功研製出中國首個3.35米直徑鋁鋰合金火箭貯箱,經各環節試驗檢測合格,性能良好,初步具備工程應用條件。
它採用了第三代高性能鋁鋰合金,與當前國際主流的鋁銅合金貯箱相比,強度提升30%左右,同等條件下結構減重15%以上。
按照材料劃分,鋁合金材料貯箱分為第一代鋁鎂合金貯箱、第二代鋁銅合金貯箱、第三代鋁鋰合金貯箱。
相對於傳統鋁銅合金,鋁鋰合金強度和剛度顯著提升,密度卻下降了3-5%,對運力按克重計算價格的火箭來說彌足珍貴。
由於鋁鋰合金的價格相對較高,目前世界航天強國主要將鋁鋰合金用於火箭末級貯箱上,而火箭末級減重1公斤,就相當於火箭運載能力增加1公斤。
據悉,3.35米鋁鋰合金貯箱未來計劃主要用於新一代運載火箭末級,包括長征五號、長征七號、長征八號,以及未來更大直徑的重型火箭、新一代載人火箭。
另外在1月22日,中國首個3.35米直徑複合材料貯箱原理樣機在航天科技集團一院誕生。
它主要用於液氧環境,相比金屬貯箱可減重30%,而且強度更高,能夠大幅提高火箭的結構效率和運載能力,是一種新型輕質貯箱。
複合材料的密度為1.7g/cm3左右,大大低於鋁鋰合金的2.7g/cm3,而強度是鋁鋰合金的6倍,具有密度更小、比強度更高、抗疲勞強度更好、生產工序少、周期短等優勢。
目前,複合材料貯箱主要應用在特定的液氧環境下,可用在火箭末級。
後續,研製團隊還將對3.35米複合材料貯箱原理樣機開展一系列的考核試驗和評價,進一步開展關鍵技術攻關,提升複合材料貯箱的技術成熟度,推進複合材料貯箱在火箭上的應用,真正發揮複合材料貯箱在輕質高強方面的重大優勢,助力未來火箭結構大幅減重和運載能力的提升。
複合材料貯箱自動鋪放製程