6 月 15 日消息 根據(jù)中國航天科技集團八院消息，近日 805 所設(shè)計研制的 3.35 米直徑復(fù)合材料液氧貯箱低溫力學(xué)試驗圓滿完成。這是國內(nèi)大型復(fù)合材料液氧貯箱首次通過工程應(yīng)用量級的試驗驗證，標(biāo)志著我國復(fù)合材料液氧貯箱已經(jīng)初步具備工程應(yīng)用能力，后續(xù)預(yù)計在我國新一代運載火箭上實現(xiàn)工程應(yīng)用。
目前我國的長征系列運載火箭大都采用液氧、液氫、煤油燃料，貯箱占全箭結(jié)構(gòu)重量 60% 以上。目前我國使用的貯箱采用鋁鋰合金材料制造，從 2016 年開始，805 所結(jié)構(gòu)專業(yè)團隊就將目光放在具有更高力學(xué)性能的碳纖維增強復(fù)合材料上，并開展了相關(guān)方案論證工作。
設(shè)計師表示，復(fù)合材料的比強度通常可以提高 50% 以上，相比金屬貯箱預(yù)期可實現(xiàn)減重 30%;且可通過一體化設(shè)計方法，大幅簡化制造流程和質(zhì)量控制環(huán)節(jié)，達到降本增效的顯著成果。如果未來的火箭使用此種貯箱，火箭的運載能力可提升 6%。雖然復(fù)合材料力學(xué)性能優(yōu)異，但是也有兩個不容忽視的特性。一是極易與液氧發(fā)生劇烈反應(yīng)，二是易出現(xiàn)低溫微裂紋滲漏。
航天科技集團 805 所歷時 5 年，攻克了耐液氧材料開發(fā)、低溫抗?jié)B漏設(shè)計、低溫密封設(shè)計、可重復(fù)模具制備、低缺陷制造等 10 余項關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了復(fù)合材料液氧貯箱領(lǐng)域多個“從 0 到 1”的突破。
IT之家獲悉，復(fù)合材料貯箱的研發(fā)團隊攻克了高性能耐液氧樹脂材料的制備技術(shù)，使材料強度提升約 50%;通過開展低溫密封試驗，國內(nèi)首次突破了直徑 600mm 級復(fù)合材料法蘭低溫液氧密封技術(shù);采用抗?jié)B漏冗余設(shè)計，在貯箱表層增設(shè)了一層輕薄隔離層，把“漏網(wǎng)”的推進劑分子牢牢拴住，大幅提升了復(fù)合材料液氧貯箱的應(yīng)用可靠性。
