เมื่อวันที่ 22 มกราคม ต้นแบบแรกของจีน' ของถังเก็บวัสดุคอมโพสิตขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 3.35 เมตร ถือกำเนิดขึ้นใน First Academy (Rocket Academy) ของกลุ่มวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีการบินและอวกาศ ถังเก็บส่วนใหญ่จะใช้ในสภาพแวดล้อมออกซิเจนเหลว เมื่อเทียบกับถังเก็บโลหะ สามารถลดน้ำหนักได้ 30% และมีความแข็งแรงสูงกว่า มันสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพโครงสร้างและความสามารถในการบรรทุกของจรวดได้อย่างมาก เป็นถังเก็บน้ำน้ำหนักเบารูปแบบใหม่
การเกิดต้นแบบของถังเก็บวัสดุคอมโพสิตเป็นเครื่องหมายว่าประเทศของฉันได้ทำลายการผูกขาดจากต่างประเทศและกลายเป็นหนึ่งในไม่กี่ประเทศในโลกที่มีความสามารถในการออกแบบและผลิตถังเก็บวัสดุคอมโพสิต
การพัฒนาเทคโนโลยีหลักสิบประการ
โปรเจ็กต์นี้เป็น"การผลิต การเรียนรู้ และการวิจัยทั่วไป" โครงการวิจัยร่วมที่ควบคุมโดยแผนกออกแบบทั่วไปของ Rocket Academy และสถาบันวิจัยวัสดุและเทคโนโลยีอวกาศและมหาวิทยาลัยในประเทศหลายแห่ง ทีมวิจัยได้เอาชนะประเด็นสำคัญสิบประการหลังจากผ่านไปนานกว่าสองปี เทคโนโลยี.
เทคโนโลยีการออกแบบโครงสร้างของถังออกซิเจนเหลวแบบผสม
เทคโนโลยีการวิเคราะห์กลศาสตร์ Meso-Damage ของวัสดุคอมโพสิตอุณหภูมิต่ำ
เทคโนโลยีป้องกันการรั่วไหลของวัสดุคอมโพสิตหลายขนาด
เทคโนโลยีการเตรียมระบบเรซินที่เข้ากันได้กับออกซิเจนเหลวที่อุณหภูมิต่ำ
เทคโนโลยีการออกแบบและการผลิตเครื่องมือประกอบแบบแยกส่วนและถอดออกได้
เทคโนโลยีการประกอบที่แม่นยำของเครื่องมือคอมโพสิต
เทคโนโลยีการจัดตำแหน่งอัตโนมัติที่มีความแม่นยำสูง
เทคโนโลยีการเตรียมพรีเพกที่บางเฉียบ
เทคโนโลยีการปิดผนึกหน้าแปลนคอมโพสิต
เทคโนโลยีการยึดติดและการปิดผนึกที่เชื่อถือได้สำหรับวัสดุคอมโพสิต
ลดน้ำหนัก 30% เมื่อเทียบกับถังเก็บโลหะ
เนื่องจากเป็นส่วนที่มีสัดส่วนที่ใหญ่ที่สุดของน้ำหนักของโครงสร้างจรวด การลดน้ำหนักของถังจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการปรับปรุงความสามารถในการบรรทุกของจรวด'
ความรู้ด้านวัสดุ
ความหนาแน่นของวัสดุคอมโพสิตประมาณ 1.7g/cm³ ความหนาแน่นของโลหะผสมอลูมิเนียมคือ 2.8g/cm³ และความหนาแน่นของโลหะผสมอลูมิเนียมลิเธียมคือ 2.7g/cm³ ความแข็งแรงจำเพาะของวัสดุคอมโพสิตคือ 8 เท่าของโลหะผสมอลูมิเนียมและ 6 เท่าของโลหะผสมอลูมิเนียมลิเธียม
ในด้านการบินและอวกาศ มีการใช้วัสดุคอมโพสิตจำนวนมากในบางส่วนของจรวดที่ใช้งานอยู่ในประเทศของฉันเพื่อลดน้ำหนักของโครงสร้าง
เมื่อเทียบกับวัสดุโลหะที่ใช้ในโครงสร้างถังจรวดในปัจจุบัน วัสดุคอมโพสิตมีข้อดีคือมีความหนาแน่นต่ำกว่า มีความแข็งแรงสูงกว่า และทนต่อความล้าได้ดีกว่า เมื่อเทียบกับถังเก็บโลหะ ถังเก็บคอมโพสิตสามารถลดน้ำหนักได้ประมาณ 30% ซึ่งสามารถลดน้ำหนักของโครงสร้างได้อย่างมากและปรับปรุงความสามารถในการบรรทุกของจรวด ดังนั้น การพัฒนาถังเก็บวัสดุคอมโพสิตจึงเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีหลักในการบรรลุวัตถุประสงค์ในการลดน้ำหนักจรวด และยังเป็นสนามใหม่ที่มหาอำนาจการบินและอวกาศนานาชาติกำลังแข่งขันกันเพื่อสำรวจ
การพัฒนาที่ประสบความสำเร็จของต้นแบบหลักการของถังเก็บวัสดุผสมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 3.35 เมตร บ่งชี้ว่าประเทศของฉันเชี่ยวชาญกระบวนการทางเทคนิคแบบเต็มลิงก์ตั้งแต่การออกแบบโครงสร้างถังเก็บวัสดุคอมโพสิต การเตรียมวัสดุ การขึ้นรูปและการผลิต และได้กลายเป็นหนึ่งใน ไม่กี่แห่งในโลกที่มีการออกแบบและผลิตถังเก็บวัสดุคอมโพสิต ประเทศที่มีความสามารถ
ลดค่าใช้จ่ายที่ครอบคลุมโดย 25%
ยิ่งมีขีดความสามารถในการบรรทุกจรวดมากเท่าใด ความสามารถในการเข้าสู่อวกาศก็เพิ่มขึ้นค่อนข้างมาก เป็นการเปิดเวทีที่ใหญ่ขึ้นสำหรับการบินและอวกาศของจีน' น้ำหนักของโครงสร้างถังคิดเป็นมากกว่า 50% ของน้ำหนักรวมของโครงสร้างจรวด ดังนั้นน้ำหนักเบาของถังจึงเป็นหนึ่งในวิธีสำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพการบรรทุกจรวด
เมื่อเทียบกับถังโลหะที่ใช้ในไฮโดรเจนเหลวและออกซิเจนเหลว ถังวัสดุผสมส่วนใหญ่จะใช้ในสภาพแวดล้อมออกซิเจนเหลวที่เฉพาะเจาะจงและสามารถนำมาใช้ในขั้นตอนสุดท้ายของจรวด ตามข้อมูล ทุกๆ 1 กก. ที่จรวดสูญเสียน้ำหนัก' รถถังขั้นสุดท้ายหมายถึงการเพิ่มขีดความสามารถในการบรรทุก 1 กก. นอกจากนี้ ถังเก็บวัสดุคอมโพสิตยังมีข้อดีจากกระบวนการผลิตที่น้อยลงและรอบการทำงานสั้น จากมุมมองของผลการวิจัยจากต่างประเทศ การใช้ถังวัสดุคอมโพสิตสามารถลดต้นทุนโดยรวมของจรวดได้ 25% เมื่อเทียบกับถังโลหะ
ในอนาคต การส่งเสริมและการใช้ถังเก็บวัสดุผสมในขั้นตอนสุดท้ายของจรวดจะช่วยเพิ่มขีดความสามารถในการบรรทุกของจรวดได้อย่างมาก และจะมีผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อการสำรวจการลดต้นทุนจรวด
เทคโนโลยีการวางกล่องเก็บวัสดุคอมโพสิตอัตโนมัติ
การพัฒนาต้นแบบที่ประสบความสำเร็จเป็นเพียงก้าวเล็กๆ ในการพัฒนาเทคโนโลยีถังเก็บวัสดุคอมโพสิตของประเทศของฉัน' และนี่เป็นเพียงหนึ่งในเหตุการณ์สำคัญ
Wu Huiqiang รองผู้อำนวยการห้องโครงสร้างของแผนกออกแบบโดยรวมแนะนำว่าทีมพัฒนาติดตามจะดำเนินการชุดของการทดสอบการประเมินและการประเมินต้นแบบหลักการถังเก็บวัสดุคอมโพสิต 3.35m ดำเนินการทางเทคนิคที่สำคัญเพิ่มเติม การวิจัย ปรับปรุงวุฒิภาวะทางเทคนิคของถังเก็บวัสดุคอมโพสิต และส่งเสริม การใช้ถังเก็บวัสดุคอมโพสิตบนจรวดทำให้ได้เปรียบอย่างเต็มที่กับข้อได้เปรียบที่สำคัญของถังเก็บวัสดุคอมโพสิตในแง่ของน้ำหนักเบาและความแข็งแรงสูง ทำให้น้ำหนักลดลงอย่างมาก และการปรับปรุงขีดความสามารถของโครงสร้างจรวดในอนาคต และเพิ่มขีดความสามารถและระดับการสำรวจห้วงอวกาศของประเทศของฉัน'