让我国首型“混动版”长征运载火箭制造更智能 | |
2022-03-30 16:27:52 作者:史博臻 王海晶 乐斌 |
2022年3月29日17时50分,我国首型固体捆绑中型运载火箭长征六号改在太原卫星发射中心成功发射,顺利将浦江二号卫星和天鲲二号卫星送入预定轨道。长征六号改运载火箭首飞任务取得圆满成功,标志着我国新一代运载火箭家族再添新成员,进一步完善了我国新一代运载火箭的型谱建设。
长征六号改运载火箭由上海航天抓总、800所参与研制。火箭采用模块化、系列化、组合化发展途径,可通过助推器的调整,形成多种构型,打造运载能力覆盖范围广、梯度合理,性价比高的运载火箭系列,可满足未来卫星多样化的密集发射需求。长征六号改运载火箭成功首飞,实现了我国固体捆绑等一系列技术新突破,推动新一代运载火箭迈向更高效、更智能、更安全,为我国新一代运载火箭的创新发展奠定了坚实基础。
春风吹号角 奋斗正当时
长征六号改运载火箭作为我国第一型“混合动力”的新一代长征系列运载火箭,在结构形式、尺寸规格、功能需求、研制模式等方面与现役型号有较大区别,具有结构复杂、载荷大、热流严酷等特点,包含固体捆绑火箭集中力扩散、全箭结构防热等多项技术难点,是上海航天承研型号最复杂的运载火箭之一。
800所作为长征六号改运载火箭的主要研制单位,承担的研制任务包括芯一级舱段、助推舱段以及增压输送系统导管和气瓶。前后捆绑点分别位于一级箱间段和尾段,使得这两个舱段设计和制造难度大大提升,可以说是现役型号最复杂的舱段;一级液氧箱长度达到16m,为现役φ3.35m模块最长贮箱;首次承制了φ2m直径的舱段及捆绑连接解锁机构产品,单发4个助推涉及16个部套产品,捆绑机构采用了高强钢复杂结构形式,产品制造难度大;火箭底部和侧壁热流非常严酷,需在尾段、后过渡段等多个舱段采取防热措施;130L气瓶为现役型号最大规格的复合材料气瓶;增压输送系统导管包含50根液路管路,是现役型号最复杂的管路系统;作为上海航天首个全三维数字化研制的火箭,实行全三维研制的新模式。
自2013年开始,800所就开启了长征六号改运载火箭的研制工作,深度参与型号的立项论证等工作,完成了以国内首个固体助推分离试验为代表的多项试验任务,为型号顺利立项莫定了坚实的基础。聚焦产品实现目标不断发力,为坚决打赢“国内首个”生产研制攻坚战而探索“新路”。800所从方案阶段开始,积极开展技术攻关,突破了多项关键技术,共形成专利10余项,发表科技论文20余篇。
-大力推进设计制造协同,改变助推前过渡段传统桁铆结构,联合设计开展整体铸造结构一体化攻关,实现了轻合金整体铸件在型号上的推广应用,生产效率提高2倍以上;
-采用自主设计研制模式,突破了包括多工序液压复合成形在内的多项核心技术,实现了大直径厚壁四通件整体无缝成形;
-推进“产学研”成果转化,与805所、上海交大联合研发了高耐热性低成本防热涂料,攻克了复杂结构件表面涂层制备技术,成本降低50%以上;
-研制了一套多点悬臂式自平衡试验系统,攻克了大型箭体结构静力试验载荷传递均匀性差、加载控制难度大等难题,精准验证了全箭结构系统承载能力,试验精度优于0.5%;
-自主研发了一套柔性管路低温高内压振动试验辅助系统,攻克了运载火箭管路系统空间异形结构边界模拟难度高、低温内压高精度控制难度大、管路静载压力大等一系列难题,高质量验证了运载火箭管路系统动强度设计制造能力,振动试验模拟精度优于5%。
此外,在充分借鉴长征五号、六号等型号成熟工艺的基础上,研制团队还推进了箱底搅拌摩擦焊、薄壁多层补偿器焊接成形、贮箱激光引导装配、弯管整体胀形、软木粘接抽真空固化等多项技术在型号上的应用。800所以智能制造为引领,把技术创新作为推动生产的有力载体和重要抓手,智能制造的探索应用,为型号研制的高质量发展提供技术支撑,创造着现场生产的加速度。
产能提速顺势发力打通生产“动脉”
长征六号改火箭从初样阶段到试样阶段只用了24个月,从试样阶段到首飞只用了15个月,较以往运载火箭研制周期缩短了至少24个月,这要归功于型号研制团队的精细策划和有效协调,在物资供应、设备保障、结构件加工、部段装配、试验检测等方面贡献着自己的力量。
“型号节点就是命令”、“绝不能让型号节点在800所耽误”,型号研制团队是这样想的,也是这样做的。为此所内各级领导高度重视,将长征六号改型号研制作为宇航型号年度最优先最首要任务进行推进,在生产安排上,生产资源全力倾斜,保证了长征六号改型号任务强力推进。试样模型受控后,800所梳理库存,明确初样实物处理意见,同时组织开展试样工艺文件的编制,在1个半月内完成了近2000份工艺的编制。从试样模型受控到产品交付期间,落实设计更改单110份,及时编制工艺通知单、更改单、偏离单,梳理在制品和已制品,快速处理并做到眼见为实。为保证产品在各工序间“无缝衔接”,型号工艺师、专业工艺师、型号调度、工段长、一线操作随时待命;型号工艺师密切跟踪落实产品技术状态变化,专业工艺扎根现场,及时协调处理工艺问题。
突如其来的严峻疫情形势给型号研制任务带来了不小压力,对此研制团队坚定信念,咬定工作目标不放松,积极采取行动,在科学防疫的同时有序做好生产计划安排,用敢于担当的意志和科学严谨的作风,毫不松懈抓好型号任务。通过全体员工的努力,钣热工段在15天内完成了150余件新设计支架的生产,保障了零件的供应;装焊工段“五一”期间连续加班,顺利完成了一级液氧箱和一级煤油箱的研制;铆接工段连续通宵生产保证了尾段等产品的交付节点;喷涂工段在2个月内不间断完成了约2.7吨防热涂料的喷涂作业,相当于800所全部型号产品一年的涂料消耗量……“神经末梢”生产力得到最大释放。
“行动就是力量,坚持就是胜利。”这一句直指人心的话,成为800所完成“首飞”生产任务的源动力。在春光明媚的三月里800所全体干部职工踏着春风,在型号攻坚的道路上一路高歌奋进,为金秋的硕果累累不懈奋斗。
作者:史博臻 王海晶 乐斌
编辑:徐晶卉
责任编辑:戎兵
*文汇独家稿件,转载请注明出处。