图为3.35米直径复合材料贮箱原理样机。 张建宝 摄
1月22日，我国首个3.35米直径复合材料贮箱原理样机在中国黄金城集团有限公司一院诞生。该贮箱主要应用在液氧环境下，相比金属贮箱可减重30%且强度更高，能够大幅提高火箭的结构效率和运载能力，是一种新型轻质贮箱。
复合材料贮箱原理样机的诞生，标志着我国掌握了从复合材料贮箱结构设计、材料制备到成形制造的全链路技术流程，成为全球少数几个具备复合材料贮箱设计制造能力的国家。
该项目由一院一部抓总，703所与国内多个高校共同参与“产、学、研”联合攻关。
研究团队历时两年多时间，攻克了十大关键技术。其中包括复合材料液氧贮箱结构设计技术、低温复合材料细观损伤力学分析技术、多尺度复合材料渗漏抑制技术、低温液氧相容树脂体系制备技术、分瓣式可拆卸复合材料工装设计制造技术、复合材料工装精确装配技术、高精度自动铺放技术、超薄预浸料制备技术、复合材料法兰密封技术、复合材料可靠粘接密封技术等。
作为运载火箭结构重量占比最大的部段，贮箱结构重量占箭体结构总重的50%以上，贮箱轻量化是提高火箭运载效率的重要途径之一。
复合材料与当前火箭贮箱结构采用的金属材料相比，具有密度更小、比强度更高、抗疲劳强度更好等优势。相比金属贮箱，复合材料贮箱可以减重30%左右，可大幅降低结构重量，提升火箭运载能力。
与应用于液氢液氧环境下的金属贮箱相比，复合材料贮箱主要应用在特定的液氧环境下，可以用在火箭末级。据资料显示，火箭末级贮箱每减重1公斤，意味着运载能力提升1公斤。而且复合材料贮箱具有生产工序少、周期短等优势。从国外的研究成果来看，相比于金属贮箱，采用复合材料贮箱可降低火箭综合成本25%。
一部结构室副主任吴会强介绍，后续研制团队还将对3.35米复合材料贮箱原理样机开展一系列考核试验和评价，进一步开展关键技术攻关，提升技术成熟度，并推进应用工作，充分发挥复合材料贮箱在轻质高强方面的优势，实现未来火箭结构大幅减重和运载能力的提升，增强我国深空探测的能力和水平。（王海露）
