液体火箭关键结构制造技术现状：整底旋压成型工艺在国外已经非常成熟

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液体火箭关键结构制造技术现状

箱底制造技术目前国内贮箱箱底普遍采用顶盖、瓜瓣、叉形环及法兰等零件焊接装配而成，但随着国内装备及制造水平的不断提升，以整体成型为代表的箱底制造技术迅速发展。整体成型箱底可大幅度缩减工序、降低成本、提高生产效率，另外由于减少了多条主焊缝，实现结构轻质化的同时提高了产品可靠性，已逐渐成为未来箱底制造的发展趋势。箱底整体成型主要存在三种技术实施途径：整体旋压成型、流体压力成型以及多时空脉冲强磁场成型。整体旋压成型又可分为有芯膜旋压和无芯膜旋压等。整底旋压成型工艺在国外发展已经非常成熟。

2007年，美国国家航空航天局（National Aeronauticsand Space Administration，NASA）采用有芯模热旋工艺制造了直径Φ4.2 m箱底，使用的原材料为2195Al-Li合金，其制造流程为：板料焊接→焊后热处理→强力旋压→热处理→机械加工

[11]。H-2B火箭Φ5.2 m贮箱箱底由日本宇宙航空研究开发机构（Japan AerospaceExploration Agency，JAXA）和三菱重工于2008年、在H-2A火箭Φ4 m贮箱箱底基础上共同开发、制造，其制造工艺如下：将大尺寸的铝合金板材置于碗状模具上进行多道次挤压塑性变形以实现预成型效果，然后对预成型构件进行多道次旋压终成型，其中多道次预成型及旋压终成型过程中要反复进行热处理和机械加工，最后将终成型构件精加工为符合要求的贮箱箱底。

2009年，NASA与德国MT空间研究所合作，采用搅拌摩擦焊工艺制备旋压板料，利用MT空间研究所的“凹面净近旋压成型技术”（2006年申请专利），采用无芯模对轮旋压直接成型了直径Φ5.5m贮箱箱底。欧洲针对“阿丽亚娜5号”（Ariane 5）火箭5 m直径2219铝合金箱底进行了整体旋压攻关，美国也进行了5.5 m直径2195铝锂合金箱底旋压工艺开发。目前国外主流运载火箭推进剂贮箱箱底均已经实现了整体旋压成型，如表1所示。