華龍網(wǎng)-新重慶客戶(hù)端訊（記者 佘振芳 秦思思 通訊員 彭英）據(jù)央視新聞，10月31日下午，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙搭乘長(zhǎng)征五號(hào)B遙四運(yùn)載火箭，在我國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射升空。這背后，離不開(kāi)“重慶力量”。
為實(shí)驗(yàn)艙披“鎧甲”，八成關(guān)鍵鋁材由西南鋁提供
據(jù)悉，西南鋁作為我國(guó)航空航天用鋁合金材料研發(fā)保障核心基地，在此次發(fā)射任務(wù)中分別向“夢(mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙和長(zhǎng)征五號(hào)B遙運(yùn)載火箭提供了80%以上、60%以上的關(guān)鍵鋁合金材料，涵蓋鍛件、板材、型材、管材等多個(gè)大類(lèi)10多個(gè)規(guī)格品種，主要用于實(shí)驗(yàn)艙表面結(jié)構(gòu)和運(yùn)載火箭的過(guò)渡環(huán)、轉(zhuǎn)接框、貯箱等關(guān)鍵部位，起到蒙皮、支撐和連接等作用。
▲ 西南鋁質(zhì)檢員在測(cè)量鋁合金鍛環(huán)外徑尺寸。西南鋁供圖
其中，火箭推進(jìn)艙和實(shí)驗(yàn)艙蒙皮超大規(guī)格板材、某型號(hào)結(jié)構(gòu)連接鍛環(huán)100%由西南鋁獨(dú)家提供。這些關(guān)鍵鋁合金材料具有高冶金質(zhì)量、高性能技術(shù)指標(biāo)及品種規(guī)格多、構(gòu)件尺寸大的特點(diǎn)，其制造技術(shù)是當(dāng)今國(guó)際最先進(jìn)的鋁加工技術(shù)。
用于長(zhǎng)征五號(hào)B遙運(yùn)載火箭低溫燃料貯箱箱體的2XXX合金超大規(guī)格板，構(gòu)件尺寸大，所需板材寬幅達(dá)到2000mm以上。這一方面對(duì)板材性能和內(nèi)部質(zhì)量提出了高于GJB和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的要求，另一方面對(duì)板形不平度也提出了更高的要求，材料綜合性能及實(shí)物質(zhì)量要求高，生產(chǎn)難度大。初期研制生產(chǎn)時(shí)，技術(shù)廢品率高，全批次板材報(bào)廢現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，曾一度影響保供進(jìn)度。
針對(duì)該產(chǎn)品生產(chǎn)保供難度大的問(wèn)題，西南鋁成立了專(zhuān)項(xiàng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，圍繞該2XXX合金熔鑄、軋制及配套熱處理工藝開(kāi)展了系統(tǒng)研制工作，首先攻克了2XXX合金工業(yè)化生產(chǎn)中合金成分精確控制與熔體凈化、大規(guī)格鑄錠成型與冶金質(zhì)量控制、成分調(diào)控與形變熱處理工藝控制等關(guān)鍵技術(shù)，解決了產(chǎn)品力學(xué)性能卡邊、穩(wěn)定性差等問(wèn)題。
▲ 西南鋁模鍛員工在生產(chǎn)鋁合金模鍛產(chǎn)品。西南鋁供圖
此外，長(zhǎng)征五號(hào)B遙運(yùn)載火箭核心艙采用的5米級(jí)鍛環(huán)為西南鋁獨(dú)家提供。這種鍛環(huán)壁厚和高度都比常規(guī)環(huán)件厚很多，西南鋁不僅需要設(shè)計(jì)合理的變形比例，還需消減因厚度過(guò)大而造成的淬火后的殘余應(yīng)力。研制生產(chǎn)過(guò)程中，西南鋁相繼攻克了鍛造、擴(kuò)孔、軋制變形、熱處理以及去應(yīng)力等多項(xiàng)技術(shù)難關(guān)，使該環(huán)件不僅綜合性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，而且超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)15%以上。
“西南鋁將按照黨的二十大提出的建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)、航天強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略部署，緊跟國(guó)家航空航天等戰(zhàn)略事業(yè)的發(fā)展方向，牢記使命，自主創(chuàng)新，不斷提升關(guān)鍵鋁合金材料自主可控能力，千方百計(jì)滿(mǎn)足國(guó)家重點(diǎn)工程對(duì)高精尖鋁合金材料的急需?！蔽髂箱X黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)黎勇表示。
▲ 阿爾法機(jī)構(gòu)采用的對(duì)構(gòu)齒輪傳動(dòng)由重慶大學(xué)機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)。 受訪(fǎng)單位供圖
24小時(shí)不間斷追蹤太陽(yáng)！這項(xiàng)技術(shù)由重慶大學(xué)自主研發(fā)
據(jù)了解，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙在預(yù)定軌道上完成姿態(tài)調(diào)整和系統(tǒng)調(diào)試后，其太陽(yáng)能電池翼的阿爾法對(duì)日定向驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將投入使用。記者了解到，該阿爾法機(jī)構(gòu)采用的對(duì)構(gòu)齒輪傳動(dòng)由重慶大學(xué)機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)。
實(shí)驗(yàn)艙配置了目前國(guó)內(nèi)研制的最大面積可展收柔性太陽(yáng)翼，單翼全展開(kāi)狀態(tài)下長(zhǎng)達(dá)27米，面積可達(dá)138 平米。受太陽(yáng)入射角和空間站飛行姿態(tài)的影響，太陽(yáng)翼的發(fā)電效率會(huì)因時(shí)段不同、姿態(tài)不同而產(chǎn)生相應(yīng)變化。
為了讓柔性太陽(yáng)翼24小時(shí)不間斷追蹤太陽(yáng)，保持最高狀態(tài)的發(fā)電效率為空間站保障用電，實(shí)驗(yàn)艙首次采用太陽(yáng)翼雙自由度同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，確保每一縷陽(yáng)光都垂直照射在太陽(yáng)翼上。這一技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，也是因?yàn)槭褂昧舜笮突剞D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)類(lèi)空間機(jī)構(gòu)產(chǎn)品——對(duì)日定向裝置。
▲ 重慶大學(xué)機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陳兵奎教授介紹對(duì)構(gòu)齒輪模型。華龍網(wǎng)-新重慶客戶(hù)端記者 劉釗 攝
“對(duì)日定向裝置里的對(duì)構(gòu)齒輪傳動(dòng)，是由我們自主研發(fā)的?！敝貞c大學(xué)機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陳兵奎教授介紹，這是一種新型齒輪傳動(dòng)，其突出的誤差適應(yīng)能力和較高的承載能力，能夠滿(mǎn)足太空極端高低溫交替變化對(duì)阿爾法機(jī)構(gòu)提出的超大空間尺寸形變、高可靠、長(zhǎng)壽命等嚴(yán)苛要求。
據(jù)悉，陳兵奎教授團(tuán)隊(duì)在前期積累的理論研究和工業(yè)應(yīng)用基礎(chǔ)上，針對(duì)阿爾法機(jī)構(gòu)對(duì)構(gòu)齒輪傳動(dòng)進(jìn)行了近八年的攻關(guān)，攻克了極端工況下對(duì)構(gòu)齒輪設(shè)計(jì)理論與方法、多物理量作用下對(duì)構(gòu)齒輪數(shù)字閉環(huán)精密加工與測(cè)量、擬實(shí)條件下對(duì)構(gòu)齒輪加速疲勞壽命試驗(yàn)技術(shù)與裝備等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，并在上海宇航系統(tǒng)工程研究所、上海航天設(shè)備制造總廠、鄭州機(jī)械研究所等單位的通力合作下，最終完成交付。
