我國成功研製兩種新型火箭貯箱，可提升火箭運力_風聞

來源：微信公眾號“中國航天科技集團”

近日，我國運載火箭新型貯箱研製接連取得新進展：中國航天科技集團有限公司一院集結國內優勢力量，先後成功研製出我國首個3.35米直徑鋁鋰合金貯箱工程樣機、複合材料貯箱原理樣機，將可進一步減輕箭體重量、提升火箭運力。

▲ 3.35米直徑鋁鋰合金貯箱工程樣機

▲ 3.35米直徑複合材料貯箱原理樣機

“運載火箭的能力有多大，航天的舞台就有多大。”貯箱佔箭體結構重量和空間50%以上，其內部加註的燃料佔火箭總重90%以上。貯箱的減重對提升火箭運載能力具有重要意義。

前不久，一院成功研製出我國首個3.35米直徑鋁鋰合金火箭貯箱，經各環節試驗檢測合格且性能良好，初步具備工程應用條件。該貯箱採用了第三代高性能鋁鋰合金，與當前國際主流鋁銅合金貯箱相比，強度提升30%左右，同等條件下結構減重15%以上。

▲ 鋁鋰合金貯箱生產現場

按照材料劃分，鋁合金材料貯箱分為第一代鋁鎂合金貯箱、第二代鋁銅合金貯箱和第三代鋁鋰合金貯箱。相對於傳統鋁銅合金，鋁鋰合金強度和剛度顯著提升，密度卻下降了3%-5%，這對運力按克重計算價格的火箭來説彌足珍貴。

▲ 整體旋壓成形3.35米直徑鋁鋰合金貯箱箱底

由於鋁鋰合金的價格相對較高，目前世界航天強國主要將鋁鋰合金用於火箭末級貯箱上。給火箭末級減重1公斤，相當於火箭運載能力增加1公斤。

後續，我國3.35米鋁鋰合金貯箱擬主要應用在新一代運載火箭末級，提升長征五號、長征七號、長征八號等火箭結構效率和運載能力，同時為更大直徑的重型火箭和新一代載人火箭研製奠定基礎。

除了金屬材料，複合材料的應用也可讓貯箱大幅減重。1月22日，我國首個3.35米直徑複合材料貯箱原理樣機在航天科技集團一院誕生。該貯箱主要應用在液氧環境下，相比金屬貯箱可減重30%，強度更高，能夠大幅提高火箭的結構效率和運載能力，是一種新型輕質貯箱。

▲ 複合材料貯箱自動鋪放工藝

複合材料的密度為1.7g/cm3左右，鋁鋰合金密度為2.7g/cm3，複合材料的比強度是鋁鋰合金的6倍。複合材料與當前火箭貯箱結構採用的金屬材料相比，具有密度更小、比強度更高、抗疲勞強度更好等優勢。

此外，複合材料貯箱還具有生產工序少、週期短等優勢，可進一步降低火箭綜合成本。

▲ 用於拆裝複合材料組合式工裝的型架

目前，複合材料貯箱主要應用在特定的液氧環境下，可用在火箭末級。後續，研製團隊還將對3.35米複合材料貯箱原理樣機**開展一系列的考核試驗和評價，進一步開展關鍵技術攻關，提升複合材料貯箱的技術成熟度，**推進複合材料貯箱在火箭上的應用，真正發揮複合材料貯箱在輕質高強方面的重大優勢，助力未來火箭結構大幅減重和運載能力的提升。