哈工大联合打造国内首条 运载火箭3米级箱底批量产线

本文转自：生活报

攻克国际性难题 使我国火箭结构制造关键技术实现跨越式发展

哈工大联合打造国内首条 运载火箭3米级箱底批量产线

大型流体高压成形装备及3米级火箭整体箱底构件

苑世剑教授团队

生活报讯 （马晓雪 实习生王琪 记者吕晓艳） 如何用一张薄板直接成形出直径3米级火箭燃料贮箱整体箱底？哈工大材料学院苑世剑教授团队，从根本上攻克了大尺寸薄壁曲面构件整体成形中起皱和开裂并存的国际性难题，使我国火箭结构制造关键技术实现跨越式发展。10月13日，由哈尔滨工业大学和中国航天科技集团有限公司八院149厂等联合打造的、国内首条运载火箭3米级箱底批量产线，实现了第100件充液拉深整体箱底下线，相比国外第一代技术，此次双方自主研制的流体高压成形第二代技术在高质量、高可靠、低成本方面优势显著。

破解国际难题 摘下火箭上的“皇冠”

燃料贮箱是火箭的主体结构，占火箭结构干重的80%。贮箱的箱底承受内压、轴压、振动和冲击等复杂载荷联合作用，是关系火箭整体可靠性的核心关键构件，被誉为火箭上的“皇冠”。

2012年以来，哈工大材料学院苑世剑教授带领流体高压成形技术研究所团队，另辟蹊径，提出板材成形失稳起皱流体均布加载应力场调控理论，发明可控加压板坯流体成形工艺，用“以柔克刚”“如影随形”的方式，让无形的液体听得懂“指令”，从根本上解决了薄壁结构整体成形发生起皱国际难题。为将新理论和工艺物化到装备中形成现实生产力，2018年，苑世剑带领团队研制出大型板材流体高压成形装备，攻克了10余项工艺核心关键技术，首次采用超薄板材直接成形出直径3米级火箭整体箱底并成功批产，摘下火箭上的这一技术“皇冠”，大幅提升箭体结构承载能力和可靠性，使我国火箭结构制造关键技术实现跨越式发展。

解决“卡脖子”难题 练就“专啃硬骨头”

20世纪90年代，优势明显的流体高压成形技术在国外开始应用。但在国内，这一技术的研发还是道阻且长的“冷板凳”。哈工大苑世剑团队毅然选择这一“冷板凳”，一坐就是三十年。

多年来，苑世剑带领团队引领流体成形技术从简单形状到三维复杂构型、从常温成形到高温成形的跨越发展，研究出壳坯、管坯、板坯和难变形合金薄壳四类整体构件流体成形技术及装备，取得理论突破、技术创新、装备研制一体化的系统成果，推动我国金属薄壁构件整体成形技术进入国际领先行列，形成中国独有的流体压力成形技术体系。

运载火箭“长七”的高可靠性，对整体结构五通件要求极高。苑世剑带领团队迎难而上，大胆提出制造整体结构五通件的全新技术：利用流体介质以柔克刚、如影随形的特点，把简单的一张平板坯料成形为整体结构五通件，成功助力“长七”火箭一飞冲天。

一汽集团某自主品牌轿车底盘构件内高压成形技术遇到难题。苑世剑带领团队攻坚八年，不断摸索，实现了国产轿车底盘构件向高强度、轻量化和整体结构的换代发展。

“交钥匙工程”确保科研成果转化落地

实验取得成功后，苑世剑并没有满足于出成果、发论文，而是把目光投向了成果转化。他带领团队将工艺技术物化到装备上，以“交钥匙工程”的形式，确保企业能够拿到直接发挥效用的设备。

2008年底，苑世剑教授带领的团队首次实现了汽车关键件的批量生产，内高压零件比传统零件减重显著，材料利用率明显提高，广泛应用于一汽、上汽等30多个自主品牌车型，为我国汽车工业化走自主创新道路作出了重要贡献。