Pada tanggal 22 Januari, prototipe pertama China dari tangki penyimpanan bahan komposit berdiameter 3,35 meter lahir di Akademi Pertama (Akademi Roket) dari Aerospace Science and Technology Group. Tangki penyimpanan terutama digunakan dalam lingkungan oksigen cair. Dibandingkan dengan tangki penyimpanan logam, dapat mengurangi berat sebesar 30% dan memiliki kekuatan yang lebih tinggi. Hal ini dapat sangat meningkatkan efisiensi struktural dan daya dukung roket. Ini adalah jenis baru tangki penyimpanan ringan.
Kelahiran prototipe tangki penyimpanan bahan komposit menandai bahwa negara saya telah melanggar monopoli asing dan telah menjadi salah satu dari sedikit negara di dunia yang memiliki kemampuan untuk merancang dan memproduksi tangki penyimpanan bahan komposit.
Terobosan sepuluh teknologi utama
Proyek ini adalah proyek penelitian bersama "produksi, pembelajaran, dan penelitian" khas yang dikendalikan oleh Departemen Desain Umum Akademi Roket, dan Aerospace Materials and Technology Research Institute dan banyak universitas domestik. Tim peneliti telah mengatasi sepuluh poin penting setelah lebih dari dua tahun. Teknologi.
Teknologi Desain Struktur Tangki Oksigen Cair Komposit
Teknologi Analisis Mekanika Meso-Damage dari Bahan Komposit Suhu Rendah
Teknologi penekanan kebocoran material komposit multi-skala
Teknologi persiapan sistem resin yang kompatibel dengan oksigen cair suhu rendah
Merancang dan memproduksi teknologi perkakas komposit split dan detachable
Teknologi perakitan yang tepat dari perkakas komposit
Teknologi penempatan otomatis presisi tinggi
Teknologi persiapan prepreg ultra-tipis
Teknologi penyegelan flensa komposit
Teknologi ikatan dan penyegelan yang andal untuk bahan komposit
Penurunan berat badan 30% dibandingkan dengan tangki penyimpanan logam
Sebagai bagian dengan proporsi terbesar dari berat struktur roket, penurunan berat tangki sangat penting untuk peningkatan daya dukung roket.
Pengetahuan material
Kepadatan bahan komposit adalah sekitar 1,7g / cm³, kepadatan paduan aluminium adalah 2,8g / cm³, dan kepadatan paduan aluminium-lithium adalah 2,7g / cm³. Kekuatan spesifik dari bahan komposit adalah 8 kali lipat dari paduan aluminium dan 6 kali lipat dari paduan aluminium-lithium.
Di bidang kedirgantaraan, sejumlah besar bahan komposit digunakan di beberapa bagian roket aktif di negara saya untuk mengurangi berat struktural.
Dibandingkan dengan bahan logam yang digunakan dalam struktur tangki roket saat ini, bahan komposit memiliki keuntungan dari kepadatan yang lebih rendah, kekuatan spesifik yang lebih tinggi, dan ketahanan kelelahan yang lebih baik. Dibandingkan dengan tangki penyimpanan logam, tangki penyimpanan komposit dapat mengurangi berat sekitar 30%, yang dapat sangat mengurangi berat struktur dan meningkatkan daya dukung roket. Oleh karena itu, pengembangan tangki penyimpanan bahan komposit adalah salah satu teknologi kunci untuk mencapai tujuan penurunan berat roket, dan juga merupakan bidang baru yang kekuatan kedirgantaraan internasional berlomba-lomba untuk mengeksplorasi.
Keberhasilan pengembangan prototipe prinsip tangki penyimpanan bahan komposit berdiameter 3,35 meter menunjukkan bahwa negara saya telah menguasai proses teknis full-link dari desain struktur tangki penyimpanan bahan komposit, persiapan material untuk membentuk dan manufaktur, dan telah menjadi salah satu dari sedikit di dunia dengan desain dan manufaktur tangki penyimpanan bahan komposit. negara yang mampu.
Pengurangan biaya komprehensif sebesar 25%
Semakin besar kapasitas angkut roket, peningkatan yang relatif besar dalam kemampuan untuk memasuki ruang angkasa, membuka tahap yang lebih besar untuk kedirgantaraan China. Berat struktur tangki menyumbang lebih dari 50% dari total berat struktur roket. Oleh karena itu, ringannya tangki adalah salah satu cara penting untuk meningkatkan efisiensi membawa roket.
Dibandingkan dengan tangki logam yang digunakan dalam hidrogen cair dan lingkungan oksigen cair, tangki bahan komposit terutama digunakan dalam lingkungan oksigen cair tertentu dan dapat digunakan pada tahap akhir roket. Menurut data, setiap penurunan berat badan 1 kg dari tangki tahap akhir roket berarti peningkatan 1 kg dalam kapasitas angkut. Selain itu, tangki penyimpanan bahan komposit memiliki keuntungan dari proses produksi yang lebih sedikit dan waktu siklus pendek. Dari perspektif hasil penelitian asing, penggunaan tangki material komposit dapat mengurangi biaya keseluruhan roket sebesar 25% dibandingkan dengan tangki logam.
Di masa depan, promosi dan penerapan tangki penyimpanan bahan komposit pada tahap akhir roket akan sangat meningkatkan daya dukung roket, dan akan berdampak besar pada eksplorasi pengurangan biaya roket.
Teknologi peletakan otomatis kotak penyimpanan bahan komposit
Keberhasilan pengembangan prototipe prinsip hanyalah langkah kecil dalam pengembangan teknologi tangki penyimpanan bahan komposit negara saya, dan itu hanya salah satu tonggak sejarah.
Wu Huiqiang, wakil direktur ruang struktur departemen desain secara keseluruhan, memperkenalkan bahwa tim pengembangan tindak lanjut juga akan melakukan serangkaian tes penilaian dan evaluasi pada prototipe prinsip tangki penyimpanan bahan komposit 3,35m, selanjutnya melakukan penelitian teknis utama, meningkatkan kematangan teknis tangki penyimpanan bahan komposit, dan mempromosikan Aplikasi tangki penyimpanan bahan komposit pada roket benar-benar memberikan permainan penuh untuk keuntungan utama dari tangki penyimpanan bahan komposit. Tangki penyimpanan bahan komposit dalam hal bobot ringan dan kekuatan tinggi, menyadari penurunan berat badan yang substansial dan peningkatan kapasitas daya dukung struktur roket masa depan, dan meningkatkan kemampuan dan tingkat eksplorasi ruang angkasa dalam negara saya.