“腰围”……真大！

时间：2023-05-20

　　先看一张图：

　　由于光线比较温和，可能看完这张图，对于大家的视觉冲击依然徘徊在谷底。提醒一下大家，看看右下方的大卡车，那巨型的轮胎显得比较渺小。这样鲜明的对比，大家就知道面前的这个圆筒有大么大了吧……

　　眼前这个火箭贮箱直径达10米级，是我国目前研制出的最大火箭贮箱。相较“胖五”火箭的直径为5米的贮箱，它的直径翻了近一倍。目前，该贮箱已经研制完成，并于近期完成了项目结题。

　　它的成功研制，实现了我国运载火箭贮箱从5米级直径向10米级跨越，也标志着我国继俄、美之后，成为世界上第三个具备10米级超大直径贮箱研制能力的国家，为我国重型运载火箭工程研制打下了坚实基础。

　　超大直径贮箱结构是重型火箭箭体结构的重要组成部分，其直径大小直接影响着火箭箭体直径、运载能力以及规模等。相较我国现役新一代运载火箭5米直径贮箱结构，重型运载火箭的贮箱要扩大到10米量级，看似只是直径乘2，但实际研制难度并不是成倍那么简单，过程几乎挑战了我国工业基础能力的极限，但也充分带动了先进材料、先进工艺、高端制造等相关基础工业的发展，对加速我国制造业转型升级，带动我国高端装备发展。

　　10米级贮箱瓜瓣

　　瓜瓣，是火箭贮箱的重要结构件，其成形精度和性能直接影响贮箱的装配焊接质量和火箭的结构效率。这不，中国运载火箭技术研究院（以下简称“火箭院”）与中南大学最近联合研制出了世界上最大的火箭贮箱瓜瓣，该瓜瓣直径达10米级，强度提升10%，且成形精度达毫米级。

　　△ 10米级贮箱瓜瓣样件

　　那么，瓜瓣用在火箭的什么位置呢？下图黄色部分是现役火箭3.35米直径贮箱的箱底，它就是由好几块瓜瓣拼成的。而直径10米级火箭贮箱的箱底，就是由好几个上图这样的瓜瓣拼成的，想想得有多大！

　　美国土星5号运载火箭贮箱的瓜瓣直径也达10米级，但其每一块瓜瓣均为拼焊而成，而火箭院研制的10米级贮箱瓜瓣一次成形，因此是目前世界上最大的单体火箭贮箱瓜瓣。

　　与此前国内最大的直径5米的贮箱瓜瓣相比，10米级瓜瓣的直径和厚度均增大了近一倍，现阶段传统瓜瓣所采用的拉深和拉形方式均难以满足其成形要求。

　　因此，火箭院与中南大学联合攻关，创新性地采用“蠕变成形技术”，实现瓜瓣的高性能精确成形。项目团队突破了3项关键技术，使贮箱瓜瓣的力学性能提高了近10%，成形精度达到了毫米级，厚度、均匀性也显著提高。同时，由于大幅缩减了工序，瓜瓣成形效率得到提高，成本也有所降低。

　　△ “中国航天日”官方宣传片中的重型运载火箭示意图

　　10米级贮箱整体过渡环

　　10米级超大型铝合金环件，是连接重型运载火箭贮箱的筒段、前后底与火箭的箱间段之间的关键结构件，是我国重型运载火箭研制能否取得新突破的关键材料，其制造技术是研制工作迫切需要突破的重大难题。

　　《问天少年》2023年度订阅

　　“问宇宙，探空天”

　　今朝问天少年，明日国家栋梁！

　　该项目由中南大学钟掘院士主持完成，钟掘院士团队与中国运载火箭技术研究院、西南铝等单位通力合作，攻克了世界最大长征九号重型运载火箭?10米级整体贮箱过渡环、武器筒段制造重大技术难题。特别是西南铝成立了集技术、生产、维护人员为一体的研发团队，经过一年多研发，终于拿下轧制成型、热处理、冷变形等多项关键核心技术，研制出直径10米的超大尺寸铝合金整体环件。