來源：IT之家
中國運載火箭技術研究院宣布，1 月 22 日，我國首個 3.35 米直徑復合材料貯箱原理樣機在火箭院誕生。該貯箱主要應用在液氧環境下，相比金屬貯箱可減重 30%，強度更高，能夠大幅提高火箭的結構效率和運載能力，是一種新型輕質貯箱。
復合材料貯箱原理樣機的誕生，標志著我國打破國外壟斷，成為全球少數幾個具備復合材料貯箱設計制造能力的國家。
▲ 3.35 米直徑復合材料貯箱原理樣機
據介紹，該項目是由火箭院總體設計部抓總，航天材料及工藝研究所與國內多個高校共同參與的典型 " 產、學、研 " 聯合攻關項目，研究團隊歷時兩年多，攻克了十大關鍵技術。
復合材料液氧貯箱結構設計技術
低溫復合材料細觀損傷力學分析技術
多尺度復合材料滲漏抑制技術
低溫液氧相容樹脂體系制備技術
分瓣式可拆卸復合材料工裝設計制造技術
復合材料工裝精確裝配技術
高精度自動鋪放技術
超薄預浸料制備技術
復合材料法蘭密封技術
復合材料可靠粘接密封技術
▲用于拆裝復合材料組合式工裝的型架
相比于金屬貯箱減重 30%
貯箱作為火箭結構重量占比最大的部段，其減重對火箭運載能力的提升具有重大意義。
材料小知識
復合材料的密度為 1.7g/cm 左右，鋁合金密度為 2.8g/cm ，鋁鋰合金密度為 2.7g/cm ，復合材料的比強度是鋁合金的 8 倍，是鋁鋰合金的 6 倍。
IT 之家獲悉，在航天領域，我國現役火箭的部分部段就大量采用復合材料，減輕了結構重量。
復合材料與當前火箭貯箱結構采用的金屬材料相比，具有密度更小、比強度更高、抗疲勞強度更好等優勢。相比于金屬貯箱，復合材料貯箱可以減重 30% 左右，可大幅降低結構重量，提升火箭運載能力。因此，發展復合材料貯箱是實現火箭減重目的的關鍵技術之一，也是國際航天大國爭相探索的新領域。
3.35 米直徑復合材料貯箱原理樣機的成功研制，標志著我國掌握了從復合材料貯箱結構設計、材料制備到成形制造的全鏈路技術流程，成為全球少數幾個具備復合材料貯箱設計制造能力的國家。
與應用于液氫液氧環境下的金屬貯箱相比，復合材料貯箱主要應用在特定的液氧環境下，可以用在火箭末級。據資料顯示，火箭末級貯箱每減重 1 公斤，意味著運載能力提升 1 公斤。而且復合材料貯箱具有生產工序少、周期短等優勢。從國外的研究成果來看，相比于金屬貯箱，采用復合材料貯箱可降低火箭綜合成本 25%。
未來，復合材料貯箱在火箭末級推廣應用，將能大幅提升火箭的運載能力，對探索降低火箭成本具有深遠影響。
