11月10日，科技日報記者獨家從哈爾濱工業(yè)大學(xué)獲悉，該校苑世劍教授團隊提出的雙向可控加壓流體高壓成形新技術(shù)攻克了火箭燃料貯箱箱底成形中起皺和開裂缺陷并存的國際性難題，突破國外技術(shù)封鎖，在國際上首次直接成形出運載火箭直徑3m級燃料貯箱薄壁整體箱底，成功摘下火箭上的“王冠”。該技術(shù)顛覆了美國NASA、歐空局幾十年沿用的技術(shù)路線，打破了發(fā)達國家對我國火箭箱底整體制造技術(shù)的封鎖和設(shè)備禁運。

圖片說明：超大型板材流體高壓成形機及整體箱底

據(jù)介紹，燃料貯箱箱底被譽為火箭上的“王冠”。因為燃料貯箱是運載火箭的主體結(jié)構(gòu)，由筒體、叉型環(huán)和箱底組成，但箱底受力復(fù)雜，是影響全箭可靠性的關(guān)鍵構(gòu)件。

美國NASA、歐空局采用“厚板（50mm以上）+熱旋壓制坯+數(shù)控銑削”的技術(shù)路線來制造整體結(jié)構(gòu)箱底，但是這一辦法工藝復(fù)雜、制造周期長（約6個月）、材料浪費嚴重（90%材料被銑掉），且當(dāng)前美歐等國家大型旋壓設(shè)備對我國實行禁運。

因此我國現(xiàn)役火箭貯箱箱底普遍采用“分塊成形+焊接”結(jié)構(gòu)，但這一結(jié)構(gòu)尺寸精度差、廢品率高和可靠性低，成為制約運載火箭發(fā)展的一個瓶頸難題。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)苑世劍教授團隊提出的“雙向可控加壓流體高壓成形新技術(shù)”通過控制正向與反向液壓載荷，調(diào)控壓力比，使得坯料變形區(qū)處于合理的應(yīng)力狀態(tài)，解決了深腔曲面件起皺與破裂并存的難題，突破現(xiàn)有技術(shù)的成形極限。

“我們采用與構(gòu)件等厚的薄板直接成形出運載火箭直徑3m級燃料貯箱薄壁整體箱底，這在國際上也屬首次?！惫枮I工業(yè)大學(xué)副教授劉偉介紹說，這一技術(shù)替代傳統(tǒng)的多塊焊接結(jié)構(gòu)，完全消除焊縫，綜合力學(xué)性能優(yōu)于傳統(tǒng)焊接結(jié)構(gòu)，可大幅提高運載火箭的可靠性，讓生產(chǎn)成本降低50%、生產(chǎn)周期縮短2/3，可正式用于火箭型號產(chǎn)品。

為實現(xiàn)該技術(shù)在工業(yè)上的應(yīng)用，哈爾濱工業(yè)大學(xué)流體高壓成形技術(shù)研究所聯(lián)合上海航天設(shè)備制造總廠、合肥合鍛智能制造有限公司等單位，自主研制出超大型板材流體高壓成形機，其核心參數(shù)為成形力150MN、高壓液體體積5m3。

該板材流體高壓成形機是目前世界上最大的薄板液壓成形機，成形力是此前最大設(shè)備（德國Schuler公司）的1.5倍、高壓液體體積是10倍。研制該超大型設(shè)備最大難題是如何建立5m3高壓液體體積。該團隊采用多路增壓器并聯(lián)同步控制技術(shù)，解決了超大體積高壓液體增壓與調(diào)控難題。

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