腹黑兔子:“天宫一号”具备燃料加注能力!

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/03/29 02:40:36


为未来的空间实验室提供不竭能源

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  走过了10年的研制之路、承载了中国航天科工集团公司员工智慧和汗水的大型液体燃料贮箱膜盒,此时正随“天宫一号”飞行在广袤的太空。在成功地完成了“天宫一号”与神舟八号交会对接任务后,又迎来“天宫一号”与神舟九号对接的成功时刻。这几天,中国航天科工四院南京晨光集团公司参与研制工作的技术人员心情格外激动:能够为祖国的航天事业贡献力量,曾经的艰难攻关、曾经的昼夜奋战,此时已化作欣慰、变为自豪……

  为空间站持续提供运行动力

  中国载人航天工程,将在太空建立永久性的空间试验室,进行更深远的空间科学试验和科学探索,从而为中国和平利用太空和开发太空资源打下坚实基础。

  “天宫一号”是我国为进行太空科学试验和科学探索而建立的“太空基地”,它的工作运行时间很长,需要持续不断的运行动力做保障。南京晨光集团公司研制的大型燃料贮箱膜盒就是为空间站工作提供动力的空间推进系统中的关键部件。

  大型液体燃料贮箱是载人航天二期工程的五大关键技术之一,而膜盒是该贮箱的核心部件。此前我国的运载火箭都有类似技术,但不论是固体的、还是液体的都是一次性的,而“天宫一号”的贮箱膜盒实现了可反复加注、重复使用的目标,这项技术的突破和掌握,使只能在一定时间内运行的飞船变为长期在太空运行的“工作站”。也就是说,当空间站贮箱膜盒的燃料排放到一定程度需要补充时,由地面发射货运飞船,将燃料带入太空,在与空间站对接后,实施膜盒燃料的加注,如此反复,达到空间站长期在太空运行的目的。当然,燃料的排放极其缓慢,一次加注后,它能使用很长时间。

  “贮箱膜盒的外表结构象手风琴的风箱,只不过手风琴风箱是长方形连接,而贮箱膜盒是圆形膜片连接。”研制专家对膜盒外表结构通俗形象地介绍并非戏言,而是空间试验室的本质要求决定的。动力的提供确保运行,运行必须是长期的,而确保持续的动力需要反复加注的燃料和重复使用的膜盒,因此,燃料装在膜盒里,膜盒要具备伸缩功能才能满足要求,也就是说,膜盒的容积要随燃料的排放和加注而压缩变小、伸展变大。这样看来,采用象手风琴风箱的外表结构设计就理所当然、可以理解了。

  航天产品追求的目标是安全可靠、万无一失。晨光集团公司研制的贮箱膜盒在经受了数百次拉伸、压缩试验的考验后依旧安然无恙。技术人员在翻看有关资料后发现,这一结果远远超过其设计寿命。

  蒙起眼睛走路的那些日子

  由于燃料排放采用压缩式,因此排放后膜盒内部无空间,保证了空间站运行的稳定性。膜盒的容量很大,燃料的利用率很高。它在耐腐蚀性方面的要求极为严格,我国目前发射的各类火箭,其燃料都是现发射现加注,而空间站的燃料要随之在太空运行相当长时间,它在膜盒里存放,自然对膜盒的耐腐蚀性提出挑战。所幸的是这一问题已被解决,研制人员称,燃料存放在膜盒里数年也不会令其“动容”。

  贮箱膜盒的亮点光彩夺目,但它在研制之初的情形并不是光辉灿烂的。当时晨光集团所得到的信息是:这项技术国际上仅少数几个国家掌握,但具体采用什么技术不得而知。这种蒙起眼睛走路的艰难,只有队员自己才能体会。经过一番努力,理出了一点头绪,这点头绪仅仅是至少需要解决的三大难题:首先,用几张纸厚的钢板加工出大直径的环型膜片,并且要保证精度要求,很难;其次,加工所用工艺装备没有可以参考的先例,设计制造工装的难度很大;第三,确保产品质量的关键在于如何保证焊接工艺的稳定性。

  随后,一个由领导、焊接技术专家、机械制造专家、焊接高级技师组成的攻关团队成立了,并开展了一番卓有成效的研制工作。

  攻关团队查阅大量的相关资料,精心制定研制方案,制造相关工艺装备,各项工作有序开展。他们首先攻克了膜片成型难题,生产出可供焊接的合格膜片。成功的喜悦没能维持多久便迅速被新的问题所淹没。由于没有现成的焊接规范,焊材壁很薄,所以焊接难度极大,为了成功,这成为一道必须要迈过的“槛”。经过队员们10多天的努力,一道较为满意的焊缝总算焊成,当制成的膜盒进行拉伸强度试验时,产品竟出现较大范围的裂缝,研制工作走入困境,攻关团队所有人员的心情一下子跌到谷底。

  困难面前,攻关团队没有退缩,他们发扬“特别能吃苦,特别能战斗,特别能攻关,特别能奉献”的载人航天精神,夜以继日,连续奋战,终于研制出基本满足要求的膜盒产品,并通过了压力试验、氦质谱检漏试验、极限拉伸压缩试验。

  载人航天型号两总关心膜盒研制突破

  上级领导一直关注此项攻关的进展,在得知膜盒产品研制技术有突破后,时任载人航天工程总设计师王永志,时任总装备部副部长张建启先后来到膜盒研制现场了解情况,在对膜盒产品研制技术取得关键性突破、取得阶段性成果给予充分肯定的同时,对膜盒产品质量的稳定性和可检测性提出了更高要求,并在膜盒研制装备的技术改造方面给予了积极支持。

  领导的关心、支持,极大地鼓舞了攻关团队成员的研制工作热情,大家积极地出主意、想办法,制定了“优化工艺、提升能力”的研制思路。

  攻关团队针对研制工作中的工艺薄弱环节,提出了技改实施方案,技术人员对技改方案几易其稿,终于在2007年通过了总装备部组织的技改方案评审,获得了上级的经费支持。

  技术改造提升了膜盒的研制能力,解决了膜片的整体环切、焊缝的在线光电投影检测、焊缝X光无损检测三大技术难题:

  研制初期,膜片只能采用简单的切割工艺,但切口处有不完全重合、塌边等缺陷,影响后续焊接,经过多方调研论证,攻关团队大胆采用精密模具制造技术,用整体模具一次环切,终于解决了毛刺、塌边的难题,提高了环片的同心度,保证了焊接的一致性。

  研制中,采用光电投影检测技术,实时在线进行焊接表面成像,暴露焊缝微小表面缺陷,实时测量焊缝宽度尺寸。对焊接缺陷、焊缝尺寸超标实现报警,从而保证了焊接质量。

  此外,应用X光检测技术、数字成像技术、图像扫描技术、计算机精确测量技术,实现了焊缝外部和内部缺陷的检测和熔深测量。

  随着这些技改项目的建成,膜盒研制关键技术有了突破,产品焊接质量有了科学的检测方法,产品的性能得到了保证和稳定。膜盒产品经试验,满足了设计要求,从而为当前随“天宫一号”一同发射升空,去履行光荣的使命创造了条件。

  自2002年开始,经历了模样、初样两个阶段,而又历经近10年的艰苦跋涉,晨光集团员工最终迈出了可喜的第一步。一次次攻坚,磨练的是不畏险阻的意志、坚定的是战胜困难的信心。这一点,将始终激励着航天人继续在这条研发路上奋勇前行!



为未来的空间实验室提供不竭能源

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  走过了10年的研制之路、承载了中国航天科工集团公司员工智慧和汗水的大型液体燃料贮箱膜盒,此时正随“天宫一号”飞行在广袤的太空。在成功地完成了“天宫一号”与神舟八号交会对接任务后,又迎来“天宫一号”与神舟九号对接的成功时刻。这几天,中国航天科工四院南京晨光集团公司参与研制工作的技术人员心情格外激动:能够为祖国的航天事业贡献力量,曾经的艰难攻关、曾经的昼夜奋战,此时已化作欣慰、变为自豪……

  为空间站持续提供运行动力

  中国载人航天工程,将在太空建立永久性的空间试验室,进行更深远的空间科学试验和科学探索,从而为中国和平利用太空和开发太空资源打下坚实基础。

  “天宫一号”是我国为进行太空科学试验和科学探索而建立的“太空基地”,它的工作运行时间很长,需要持续不断的运行动力做保障。南京晨光集团公司研制的大型燃料贮箱膜盒就是为空间站工作提供动力的空间推进系统中的关键部件。

  大型液体燃料贮箱是载人航天二期工程的五大关键技术之一,而膜盒是该贮箱的核心部件。此前我国的运载火箭都有类似技术,但不论是固体的、还是液体的都是一次性的,而“天宫一号”的贮箱膜盒实现了可反复加注、重复使用的目标,这项技术的突破和掌握,使只能在一定时间内运行的飞船变为长期在太空运行的“工作站”。也就是说,当空间站贮箱膜盒的燃料排放到一定程度需要补充时,由地面发射货运飞船,将燃料带入太空,在与空间站对接后,实施膜盒燃料的加注,如此反复,达到空间站长期在太空运行的目的。当然,燃料的排放极其缓慢,一次加注后,它能使用很长时间。

  “贮箱膜盒的外表结构象手风琴的风箱,只不过手风琴风箱是长方形连接,而贮箱膜盒是圆形膜片连接。”研制专家对膜盒外表结构通俗形象地介绍并非戏言,而是空间试验室的本质要求决定的。动力的提供确保运行,运行必须是长期的,而确保持续的动力需要反复加注的燃料和重复使用的膜盒,因此,燃料装在膜盒里,膜盒要具备伸缩功能才能满足要求,也就是说,膜盒的容积要随燃料的排放和加注而压缩变小、伸展变大。这样看来,采用象手风琴风箱的外表结构设计就理所当然、可以理解了。

  航天产品追求的目标是安全可靠、万无一失。晨光集团公司研制的贮箱膜盒在经受了数百次拉伸、压缩试验的考验后依旧安然无恙。技术人员在翻看有关资料后发现,这一结果远远超过其设计寿命。

  蒙起眼睛走路的那些日子

  由于燃料排放采用压缩式,因此排放后膜盒内部无空间,保证了空间站运行的稳定性。膜盒的容量很大,燃料的利用率很高。它在耐腐蚀性方面的要求极为严格,我国目前发射的各类火箭,其燃料都是现发射现加注,而空间站的燃料要随之在太空运行相当长时间,它在膜盒里存放,自然对膜盒的耐腐蚀性提出挑战。所幸的是这一问题已被解决,研制人员称,燃料存放在膜盒里数年也不会令其“动容”。

  贮箱膜盒的亮点光彩夺目,但它在研制之初的情形并不是光辉灿烂的。当时晨光集团所得到的信息是:这项技术国际上仅少数几个国家掌握,但具体采用什么技术不得而知。这种蒙起眼睛走路的艰难,只有队员自己才能体会。经过一番努力,理出了一点头绪,这点头绪仅仅是至少需要解决的三大难题:首先,用几张纸厚的钢板加工出大直径的环型膜片,并且要保证精度要求,很难;其次,加工所用工艺装备没有可以参考的先例,设计制造工装的难度很大;第三,确保产品质量的关键在于如何保证焊接工艺的稳定性。

  随后,一个由领导、焊接技术专家、机械制造专家、焊接高级技师组成的攻关团队成立了,并开展了一番卓有成效的研制工作。

  攻关团队查阅大量的相关资料,精心制定研制方案,制造相关工艺装备,各项工作有序开展。他们首先攻克了膜片成型难题,生产出可供焊接的合格膜片。成功的喜悦没能维持多久便迅速被新的问题所淹没。由于没有现成的焊接规范,焊材壁很薄,所以焊接难度极大,为了成功,这成为一道必须要迈过的“槛”。经过队员们10多天的努力,一道较为满意的焊缝总算焊成,当制成的膜盒进行拉伸强度试验时,产品竟出现较大范围的裂缝,研制工作走入困境,攻关团队所有人员的心情一下子跌到谷底。

  困难面前,攻关团队没有退缩,他们发扬“特别能吃苦,特别能战斗,特别能攻关,特别能奉献”的载人航天精神,夜以继日,连续奋战,终于研制出基本满足要求的膜盒产品,并通过了压力试验、氦质谱检漏试验、极限拉伸压缩试验。

  载人航天型号两总关心膜盒研制突破

  上级领导一直关注此项攻关的进展,在得知膜盒产品研制技术有突破后,时任载人航天工程总设计师王永志,时任总装备部副部长张建启先后来到膜盒研制现场了解情况,在对膜盒产品研制技术取得关键性突破、取得阶段性成果给予充分肯定的同时,对膜盒产品质量的稳定性和可检测性提出了更高要求,并在膜盒研制装备的技术改造方面给予了积极支持。

  领导的关心、支持,极大地鼓舞了攻关团队成员的研制工作热情,大家积极地出主意、想办法,制定了“优化工艺、提升能力”的研制思路。

  攻关团队针对研制工作中的工艺薄弱环节,提出了技改实施方案,技术人员对技改方案几易其稿,终于在2007年通过了总装备部组织的技改方案评审,获得了上级的经费支持。

  技术改造提升了膜盒的研制能力,解决了膜片的整体环切、焊缝的在线光电投影检测、焊缝X光无损检测三大技术难题:

  研制初期,膜片只能采用简单的切割工艺,但切口处有不完全重合、塌边等缺陷,影响后续焊接,经过多方调研论证,攻关团队大胆采用精密模具制造技术,用整体模具一次环切,终于解决了毛刺、塌边的难题,提高了环片的同心度,保证了焊接的一致性。

  研制中,采用光电投影检测技术,实时在线进行焊接表面成像,暴露焊缝微小表面缺陷,实时测量焊缝宽度尺寸。对焊接缺陷、焊缝尺寸超标实现报警,从而保证了焊接质量。

  此外,应用X光检测技术、数字成像技术、图像扫描技术、计算机精确测量技术,实现了焊缝外部和内部缺陷的检测和熔深测量。

  随着这些技改项目的建成,膜盒研制关键技术有了突破,产品焊接质量有了科学的检测方法,产品的性能得到了保证和稳定。膜盒产品经试验,满足了设计要求,从而为当前随“天宫一号”一同发射升空,去履行光荣的使命创造了条件。

  自2002年开始,经历了模样、初样两个阶段,而又历经近10年的艰苦跋涉,晨光集团员工最终迈出了可喜的第一步。一次次攻坚,磨练的是不畏险阻的意志、坚定的是战胜困难的信心。这一点,将始终激励着航天人继续在这条研发路上奋勇前行!

回头在地球到月球中间多弄几个当加油站。
这次飞行验没验证这项技术呢
要核动力的,其它的不要。