航天运载器结构先进材料及工艺技术应用与发展展望
2021-09-18刘观日姚重阳占续军渠弘毅吴会强王非凡
宇航材料工艺 2021年4期
刘观日 吴 迪 姚重阳 占续军 渠弘毅 吴会强 王非凡
(中国运载火箭技术研究院,北京 100076)
0 引言
航天材料及工艺技术是发展航天运载器的基础技术、先导技术和关键技术,是决定航天运载器性能、质量、可靠性和成本的基础因素,贯穿于每一件航天产品及航天器的设计、研制、生产、试验及使用维护的全寿命周期,其性能与水平在很大程度上制约着航天高技术的发展和运载器装备的研制进程,也是衡量我国航天产品和科技发展水平的重要标志之一[1]。
随着航天运载器装备迭代发展速度不断加快,性能要求不断提升,运载火箭结构不断向整体化、大型化、轻量化发展,运载能力与可靠性持续增强。航天运载器不断向高射程、高精度发展,打击能力不断提升;空天飞行器在天地往返运输、天基跨域等方向多面推进,空天安全装备体系加快构建。新型航天运载器的发展需要先进材料与先进工艺技术的不断创新予以全面支撑[2−3]。本文介绍了当前我国航天运载器结构主要采用的先进主体结构材料和先进工艺技术的应用情况与研究进展,并对未来研究与发展需求进行了工作展望。
1 航天运载器结构概述与发展趋势
航天运载器通常可按照总体、动力、结构、控制、发射支持、有效载荷等重要专业系统[2−3],其中结构系统是运载器的“脊梁”,是所有系统及其功能实现的基本载体。图1所示为典型液体运载火箭结构,箭体结构主要由贮箱和舱段两大类结构组成,共同形成箭体维形、结构传力、增压输送及其他系统仪器电缆安装载体。……
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