航天领域有这样一句话，叫作“星等箭、箭等箱、箱等底”，说的是卫星的发射要等火箭，火箭的生产要等推进剂贮箱，而贮箱的制造速度，往往取决于箱底的供应。推进剂贮箱箱底，因为极易起皱和开裂，一直是航天制造业中棘手的卡点。
最近，大连理工大学机械学院高性能精密成形团队，基于国际首创的“超低温成形技术”，成功实现了直径超2米的光板整体推进剂贮箱箱底的量产，将制造周期缩短了90%以上，有望为商业航天的高频次发射降本增效。
这个直径超2米、厚度只有4毫米、外表光滑、形似“大锅盖”的金属构件，就是刚刚量产下线的新型火箭推进剂贮箱箱底。这样一块薄薄的材料，却要在火箭发射时巨大的振动和冲击下，稳定承受住几百吨燃料的压力，其难度就好像要用一张纸压住一口高压锅，对工艺要求极高。
过去几十年，行业内采用的加工方式，或者焊缝多、可靠性差，或者材料浪费多、加工周期长。而依托自研的全球首台大型超低温成形设备，科研团队近期与国内企业合作，已实现“光板”整体箱底年产约1000件的量产能力。
大连理工大学机械学院研究员 凡晓波：超低温成形，如何将大尺寸板坯冷却至临界超低温度以下，是整个成形的关键。这台设备就突破了大体积液氮介质快速传输与精确控温，以及超低温度、压力、位移多个参量的协调加载控制技术，可以让零下190多摄氏度的液氮能够听懂指令，按需随形可控冷却，从而实现大型构件的稳定制造。
利用这台设备，只要将4毫米薄板放进去，贮箱箱底就能一次成形，壁厚偏差小于0.3毫米，制造周期也由传统的一周以上，变成现在的几个小时，缩短90%以上。而支撑这套设备稳定运行的核心，正是团队此前首创的铝合金超低温成形技术。
大连理工大学机械学院研究员 凡晓波：通常情况下，金属在超低温度会冷脆，是有害现象。我们团队研究发现，特定状态的铝合金在超低温度下不仅不会冷脆，反而会出现延伸率与硬化同时提高的双增效应。我们利用这个反常现象，国际首创铝合金超低温成形技术，将常温不行就加热的传统思路变革到了超低温，进而可以采用薄板，直接一次性成形出整体箱底。
这套工艺被团队形象地比作“擀饺子皮”，在约零下160℃的超低温环境下，铝合金会变得像一块“筋道的面团”，既能被拉伸得更大、更薄，又不容易破裂、起皱。目前，这种新型箱底已先后随长征十二号、长征七号A遥十四运载火箭成功飞天。
大连理工大学机械学院党委书记 亓昌：这项技术实现了箱底的整体制造，尤其对重复使用火箭更为关键。我们将继续攻关，推动变革性的超低温成形，服务飞机、无人装备自主可控，促进新能源汽车、高铁等薄壁结构的低成本制造。
来源：央视新闻客户端
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