王少华，赖小明，王 博，韩 越，徐文臣

(1. 北京卫星制造厂有限公司，北京100094； 2. 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院，哈尔滨150001)

1 引言

目前，中国近地轨道载人航天器如神舟飞船、天宫空间实验室等，设计寿命较短，仅经历单次发射环境；随着深空探测任务的发展，航天器结构将面临长期或多次天地往返运输等挑战，不仅轻量化要求更高，而且性能要求更可靠；同时为降低单次运输成本，航天器整舱结构或部分结构需多次服役、可重复使用。

中国现役航天器的结构均由若干整体壁板通过与多个连接框分段焊接而成，其中肩部壁板与侧壁壁板之间焊接连接所用的侧壁连接框约占整个主结构质量的50%～60%，需要进行轻量化减重；同时为适应飞行器结构多次重复使用过程中高低温剧变、发射返回冲击等恶劣服役条件，少焊缝或无焊缝的航天器结构整体制造是新一代深空探测飞行器发展的重要方向。

非焊接航天器舱体结构如图1 所示，采用带底锥段/柱段的整体结构设计形式，肩部壁板侧壁壁板部件采用连续过渡结构，如图2 所示，取消了连接框和焊缝，由于减少了侧壁连接框的质量，大大降低整个航天器舱体结构的质量。 舱体加强筋是在板坯旋压为回转体结构后机械加工获得的，大大减少了加强筋的设计约束，可以依据航天器实际传力路径设计斜网格、三角网格等特殊形式。这样不仅可以提高舱体结构的载荷能力，也保证了舱体在结构型式和组织属性上整体连续，最重要的是非焊接密封舱实现了肩部壁板和侧壁壁板过渡区加强筋沿力流方向连续，载荷传力路径无间断，可充分发挥金属舱体结构的承载优势，可靠性增强。……