該項(xiàng)目是由火箭院總體設(shè)計(jì)部抓總，航天材料及工藝研究所與國(guó)內(nèi)多個(gè)高校共同參與的典型“產(chǎn)、學(xué)、研”聯(lián)合攻關(guān)項(xiàng)目，研究團(tuán)隊(duì)歷時(shí)兩年多，攻克了復(fù)合材料液氧貯箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、低溫復(fù)合材料細(xì)觀損傷力學(xué)分析、多尺度復(fù)合材料滲漏抑制、低溫液氧相容樹脂體系制備、分瓣式可拆卸復(fù)合材料工裝設(shè)計(jì)制造、復(fù)合材料工裝精確裝配、高精度自動(dòng)鋪放、超薄預(yù)浸料制備、復(fù)合材料法蘭密封、復(fù)合材料可靠粘接密封十大關(guān)鍵技術(shù)。      

 

    貯箱作為火箭結(jié)構(gòu)重量占比最大的部段，其減重對(duì)火箭運(yùn)載能力的提升具有重大意義。復(fù)合材料與當(dāng)前火箭貯箱結(jié)構(gòu)采用的金屬材料相比，具有密度更小、比強(qiáng)度更高、抗疲勞強(qiáng)度更好等優(yōu)勢(shì)。相比于金屬貯箱，復(fù)合材料貯箱可以減重30%左右，可大幅降低結(jié)構(gòu)重量，提升火箭運(yùn)載能力。因此，發(fā)展復(fù)合材料貯箱是實(shí)現(xiàn)火箭減重目的的關(guān)鍵技術(shù)之一，也是國(guó)際航天大國(guó)爭(zhēng)相探索的新領(lǐng)域。

    與應(yīng)用于液氫液氧環(huán)境下的金屬貯箱相比，復(fù)合材料貯箱主要應(yīng)用在特定的液氧環(huán)境下，可以用在火箭末級(jí)。復(fù)合材料貯箱具有生產(chǎn)工序少、周期短等優(yōu)勢(shì)。從國(guó)外的研究成果來(lái)看，相比于金屬貯箱，采用復(fù)合材料貯箱可降低火箭綜合成本25%。未來(lái)，復(fù)合材料貯箱在火箭末級(jí)推廣應(yīng)用，將能大幅提升火箭的運(yùn)載能力，對(duì)探索降低火箭成本具有深遠(yuǎn)影響。

    3.35米直徑復(fù)合材料貯箱原理樣機(jī)的成功研制，標(biāo)志著我國(guó)掌握了從復(fù)合材料貯箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料制備到成形制造的全鏈路技術(shù)流程，成為全球少數(shù)幾個(gè)具備復(fù)合材料貯箱設(shè)計(jì)制造能力的國(guó)家。

 

    研制團(tuán)隊(duì)后續(xù)將對(duì)3.35米復(fù)合材料貯箱原理樣機(jī)開展一系列的考核試驗(yàn)和評(píng)價(jià)，進(jìn)一步開展關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，提升復(fù)合材料貯箱的技術(shù)成熟度，推進(jìn)復(fù)合材料貯箱在火箭上的應(yīng)用，真正發(fā)揮復(fù)合材料貯箱在輕質(zhì)高強(qiáng)方面的重大優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)未來(lái)火箭結(jié)構(gòu)大幅減重和運(yùn)載能力的提升，增強(qiáng)我國(guó)深空探測(cè)的能力和水平。