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【投后动态】中科宇航力箭二号液体运载火箭(二):一级液氧贮箱静力摸底破坏试验取得圆满成功


发布时间:2023年10月16日 发布作者: 青创伯乐 文章来源: 互联网


为实现商业化液体运载火箭结构产品降本增效的目标,综合考虑箭体结构产品制造周期内的各项因素,如原材料成本与结构效率的关系,关键产品制造技术的成熟度以及生产效率,结构设计方案对快捷制造工艺性的适应等,基于现有制造技术,并深入融合设计工艺一体化理念,中科宇航在研的中型液体运载火箭力箭二号构型火箭芯级和助推器贮箱结构采用5A06光筒构型

5A06原材料成本低,在同样承载能力下,光筒壁板产品较网格加筋壁板产品的重量有所增加,但由于其最厚处要小于筋条高度,所需原材料厚度更薄。壁板网格铣切是筒段成本的最重要部分,光筒壳可节省这部分加工的成本。光筒壳壁板在制造效率上有了极大的提升,相较于网格加筋结构单块壁板,生产周期可节省60%以上。直接领料进行滚弯,为免厚度超差或缺陷,在滚弯前增加机械铣切飞边工作,但相较原复杂壁板仍可缩短约3/4周期;滚弯成形较原带网格壁板容易,可节省成型、修整周期;5A06材料不需阳极化处理,可节省大量周期。更换为光筒结构后,单块壁板成形周期可节省数天,对于包含多块壁板的贮箱,制造效率将大幅提升。 

 

近日,力箭二号液体运载火箭贮箱采用5A06材料的直径3350mm光筒贮箱顺利完成了静力轴压承载摸底试验,试验验证力箭二号液体运载火箭贮箱选择5A06材料工艺的可实施性及选择光筒壳结构的合理性。

本次试验采用2000t自平衡加载系统开展轴压静力试验,试验件上下段分别通过边界工装与试验平台进行连接,通过16个150T的油缸同步加载,控制加载精度优于1%FS,通过自平衡加载系统和工装的约束来保证对试验件加载的均匀性。该试验为破坏试验,目标摸底贮箱承载极限,优化设计,持续提升结构效率

图1 | 一级贮箱100%加载使用工况

试验过程中,位移和应变采集数据曲线良好,符合试验前仿真预示结果,无异常情况发生,试验的破坏载荷符合预期结果,误差小于3.4%

图2 | 一级贮箱1185吨破坏失稳

本次试验对力箭二号运载火箭贮箱选用5A06材料的工艺可实施性及光筒壳结构的可行性进行了充分的验证,试验圆满成功意味着力箭二号运载火箭的贮箱选材及结构形式的论证工作基本完成。贮箱从领料到完成试验,共历时8天,充分验证了5A06光筒贮箱的快捷制造特性

力箭二号液体运载火箭

箭二号是中科宇航在研的一款中型体运载火箭,用于发射太阳同步轨道、近地轨道、转移轨道:以发射卫星互联网、辐射带研究星座等作为主要任务,运载能力为700km太阳同步轨道5.6吨,近地轨道12吨。
中科宇航
广州中科宇航探索技术有限公司(以下简称“中科宇航是由中科院空天飞行科技中心核心团队与力学所联合发起设立的、国内首家混合所有制商业航天企业,立足于中等运载能力、太空科技探索和系列化空天飞行器的研发集成、技术成果转化,提供宇航发射服务北京时间2022年7月27日12时12分,中科宇航参与研制的力箭一号运载火箭在我国酒泉卫星发射中心成功首飞,并顺利将空间新技术试验卫星、轨道大气密度探测试验卫星、低轨道量子密钥分发试验卫星、电磁组装试验双星和南粤科学星6颗卫星送入预定轨道,发射任务获得圆满成功。此外,中科宇航已布局固液混合、液体火箭等一系列型号,未来将形成有梯队的发射能力,能满足星座组网、补网、空间站送货等多种需求