我国成功研制两种新型火箭贮箱，可提升火箭运力

近日，我国运载火箭新型贮箱研制接连取得新进展：中国航天科技集团有限公司一院集结国内优势力量，先后成功研制出我国首个3.35米直径铝锂合金贮箱工程样机、复合材料贮箱原理样机，将可进一步减轻箭体重量、提升火箭运力。

▲ 3.35米直径铝锂合金贮箱工程样机

▲3.35米直径复合材料贮箱原理样机

“运载火箭的能力有多大，航天的舞台就有多大。”贮箱占箭体结构重量和空间50%以上，其内部加注的燃料占火箭总重90%以上。贮箱的减重对提升火箭运载能力具有重要意义。

前不久，一院成功研制出我国首个3.35米直径铝锂合金火箭贮箱，经各环节试验检测合格且性能良好，初步具备工程应用条件。该贮箱采用了第三代高性能铝锂合金，与当前国际主流铝铜合金贮箱相比，强度提升30%左右，同等条件下结构减重15%以上。

▲ 铝锂合金贮箱生产现场

按照材料划分，铝合金材料贮箱分为第一代铝镁合金贮箱、第二代铝铜合金贮箱和第三代铝锂合金贮箱。相对于传统铝铜合金，铝锂合金强度和刚度显著提升，密度却下降了3%-5%，这对运力按克重计算价格的火箭来说弥足珍贵。

▲整体旋压成形3.35米直径铝锂合金贮箱箱底

由于铝锂合金的价格相对较高，目前世界航天强国主要将铝锂合金用于火箭末级贮箱上。给火箭末级减重1公斤，相当于火箭运载能力增加1公斤。

后续，我国3.35米铝锂合金贮箱拟主要应用在新一代运载火箭末级，提升长征五号、长征七号、长征八号等火箭结构效率和运载能力，同时为更大直径的重型火箭和新一代载人火箭研制奠定基础。

除了金属材料，复合材料的应用也可让贮箱大幅减重。1月22日，我国首个3.35米直径复合材料贮箱原理样机在航天科技集团一院诞生。该贮箱主要应用在液氧环境下，相比金属贮箱可减重30%，强度更高，能够大幅提高火箭的结构效率和运载能力，是一种新型轻质贮箱。

▲复合材料贮箱自动铺放工艺

复合材料的密度为1.7g/cm3左右，铝锂合金密度为2.7g/cm3，复合材料的比强度是铝锂合金的6倍。复合材料与当前火箭贮箱结构采用的金属材料相比，具有密度更小、比强度更高、抗疲劳强度更好等优势。

此外，复合材料贮箱还具有生产工序少、周期短等优势，可进一步降低火箭综合成本。

▲用于拆装复合材料组合式工装的型架

目前，复合材料贮箱主要应用在特定的液氧环境下，可用在火箭末级。后续，研制团队还将对3.35米复合材料贮箱原理样机开展一系列的考核试验和评价，进一步开展关键技术攻关，提升复合材料贮箱的技术成熟度，推进复合材料贮箱在火箭上的应用，真正发挥复合材料贮箱在轻质高强方面的重大优势，助力未来火箭结构大幅减重和运载能力的提升。

来源：航天科技集团一院官方微信

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