天兵科技首飞液体运载火箭低温贮箱成功交付
2021-10-14

近日,天兵科技首飞液体运载火箭天龙二号(以下简称为“TL-2”)”一级氧箱,经过各项检测和强度试验,考核合格、顺利下线,标志着天兵科技已全面掌握了薄壁贮箱的轻质化结构拓扑设计、防晃消漩防塌设计、绝热设计、密封设计、动静强度联合仿真、全三维工程制图等核心技术;具备了对于中、大型运载火箭低温贮箱独立自主的研制能力;以及打造液体火箭贮箱研制生产体系的技术实力,在高质量、高效能、低成本的研制道路上再度取得重大突破。

液体运载火箭盛放燃烧剂和氧化剂的容器,即“贮箱”。由于低温氧化剂的温度常常在-180℃以下,而火箭飞行时,贮箱部分区域温度又高达 150℃,所以贮箱的材料和结构设计一定要经得起“冰火两重天”的考验。从外观上看,火箭的贮箱像 “皮薄馅大”的巨型易拉罐,重量位居全箭结构重量的50%以上,是火箭结构部件中名副其实的“大块头”。功能上,贮箱一方面要求容积量要大,最大限度“能装”,同时又要兼顾自身“份量”,不能让火箭因为贮箱的容量而“体重”倍增。而不同型号的火箭载荷、结构尺寸等总体需求不同,因而每一型贮箱的设计都需要在 “容量”和“重量”间取得平衡,贮箱的设计、研制过程是一场针对火箭定制的个性化挑战。

天兵科技此次一级氧箱属于“TL-2”运载火箭一子级部分,设计中箱体采用了国内成熟可靠的LD10铝合金,原材料供应广泛且成本可控,筒段内侧采用的高效三角网格承载结构,既满足了设计载荷的要求,同时达到了轻量化设计目的。

 

作为火箭的主要结构之一,贮箱的箱底、筒段是贮箱至关重要的核心构件,要将二者完美组合在一起,焊接是火箭实现结构连接的主要方式,正常情况下,一发火箭会有数千甚至上万条焊缝,这些焊缝质量和数量则是影响火箭结构可靠性的直接因素。所以整个贮箱的连接与生产过程,工序繁琐、周期漫长,加上检测验证量艰巨,成本居高不下,这些一直是制约传统贮箱批量生产的掣肘之处。

 

 

天兵科技此次3350直径低温贮箱,箱底和筒段全面应用自动化搅拌摩擦焊和熔焊技术,可大幅提高制造精度和产品可靠性,随着焊缝和拼接数量的减少,可使生产效率至少提高30%,研制成本降低20%以上,也大大缩短了贮箱的研制周期,提高了生产效率,为天兵科技后续产品批量化生产,高可靠性保成功,及后期高强度发射任务,提供了强有力支撑。

 

经过各项强度试验,结果表明天兵科技低温贮箱攻克了多项关键技术,后续将按标准化流程进行贮箱绝热发泡工作,这意味着天兵科技成为国内运载火箭领域为数不多的具备低温贮箱独立自主研制能力的民营企业,也为天兵科技“TL-2”液体运载火箭的首飞奠定坚实基础。