顾名坤,何 巍,唐 科，王会平,鄢东洋,冯韶伟

(北京宇航系统工程研究所，北京 100076)

0 引言

运载火箭结构系统由贮箱、壳段和特殊功能机构组成，具有承载、支承和容纳的功能。承载指承受、传递各种载荷，例如发动机推力、气动力、操纵力等；支承指为电气系统仪器设备及其电缆、发动机、管路、阀门等提供安装基础，并提供良好的力热环境；容纳指贮存发动机燃烧所用的推进剂。结构系统的设计目标是轻质化、经济性和工艺性。轻质化是使结构质量最小，实现最大的结构效率；经济性是使产品成本小，实现经济效益最大化；工艺性是使产品具备良好的制造可行性、装配可达性和维修方便性。

我国航天事业经过60多年的发展，掌握了运载火箭结构系统设计方法，建成了航天基础工业体系，支撑了我国四代运载火箭的研制，走出了一条独立自主的发展道路；但是在材料、结构和制造工艺等方面，与国外运载火箭结构系统仍有较大差距。随着云计算、人工智能等信息技术的快速发展，我国基础工业能力的进步，一些新型高性能原材料具备了应用条件，商业软件提供了更快速、更全面的优化设计手段，智能化生产装备使大型零部件的成形工艺多样化，有效支撑了结构形式的创新设计，运载火箭结构系统迎来了较好的发展机遇。但是，面临多种高性能材料、多项结构形式和多样化的制造工艺，运载火箭结构系统也面临多种发展方向。因此，有必要系统开展结构系统发展规划研究，明晰发展方向，为关键技术攻关和装备制造发展提供重要指导。……