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航天科技四院43所提升重点型号壳体研制能力侧记
来源:中国航天报     日期:2021年06月18日    字体:【】【】【

近日,随着封头、芯模等零部件和工装的陆续就位,以及新建厂房、大型缠绕固化设备等保障条件的投入使用,航天科技集团四院43所已具备超大型壳体研制生产能力,并提前启动某大型壳体研制工作,为新型大推力固体火箭发动机的成功研制打下了坚实基础。

据悉,该产品是43所目前为止直径最大、长度最长、质量最重的复合材料壳体,提前启动研制生产的背后是该所管理、工艺、技能等各条战线争分夺秒的协同攻坚和奋力抢跑。

紧抓节点 保障条件提前到位

2020年3月,该型号壳体研制保障任务启动,43所经过多轮论证率先自筹资金紧急启动了气压釜、固化炉等设备购置,开始了大型缠绕机研制。

其间,该所多次组织相关部门对设备技术参数、安装场地、配套改造及后期产品运输、运行供电风险等开展专项研讨,同步制定详尽的全周期实施计划和应急方案。

当时正处于新冠肺炎疫情暴发期,各采购部件供货周期延长,设备整体进度压力巨大。在该所主管领导的带领下,型号保障组多次赴厂家统筹协调资源,制订工作计划和人员分工,全力驱动设备督造期计划管控,保障制造周期。

在大家的共同努力下,2020年12月,固化炉、纤维缠绕机和气压釜陆续发货。其中气压釜因设备自重150余吨,运输车长40米,属超重特种运输,该所一边实时跟进设备位置,提前开展路况分析、安全预案等工作,一边着手清理现场,做好接收准备。

12月30日凌晨,设备到达43所科研区,受超重、安装场地有限及寒冷天气等多重因素影响,设备就位工作困难重重。为给后续研制争取时间,该所随即按照既定方案,分工协作,有条不紊地开展了卸货、安装工作,最终历时三天三夜将设备顺利就位。

今年春节期间,项目保障组人员依旧坚守岗位,抢抓进度,安装、调试紧锣密鼓开展,经常每天凌晨现场仍是灯火通明。四院及43所主要领导也多次到现场指导工作,协调配套供应、错峰用电、特种设备使用证办理等工作,并看望加班的人员,带去问候。

不足一年时间,新建厂房、固化炉、缠绕机、气压釜等型号重点保障条件全部到位,为项目顺利启动提供了可靠保障。

克难奋进 多项新技术成功应用

作为四院最大装药量的整体式发动机复合材料壳体,该型号首次采用了大型金属缠绕芯模、国产碳纤维多纱团缠绕与设计、大型壳体绝热层制备等多项新技术,对型号的顺利研制带来了重重挑战。

面对一个个技术难题,43所成立了多个技术团队,提前半年启动了技术攻关工作。

在壳体成型中,针对现有砂芯模重量大、挠度大以及石膏芯模易开裂、产品表观质量差等不足,团队首次提出了全金属芯模成型方案。没有可以借鉴的成功经验,团队成员只能一点点摸索、一步步论证,无论是节假日还是深夜凌晨,大家静心绘图、讨论论证的忙碌身影一如往常。

在10余种方案推翻重来,数百张图纸修改完善的基础上,团队综合考虑技术指标、安全效率等方面因素后最终确定了金属芯模成型方案。经过6个月的生产加工,一个拆装方便、定位精度高的金属芯模最终完美呈现在大家眼前。

另一边,壳体封头绝热层研制团队也同步启动了新技术攻关工作。“尺寸最大、质量最重,又涉及新的原材料,并且金属芯模成型工艺对封头尺寸精度要求更为严格,保质量、保进度的压力着实不小。”承担此次封头绝热层研制任务的团队负责人回想起刚接手项目时说道。

“只要大家齐心协力、全心全力,就没有攻不下来的难关”,团队成员常常彼此互相鼓励。在团队负责人的带领下,大家提前细致分析梳理了研制过程的风险,并提出了详细应对举措。

在未生产之前,大家就进行了多次模拟试验,确保工艺合理性,掌握了固化温度、压力、时间对界面黏接强度、内部实际温度的影响,为最终产品固化奠定了基础。

同时,优化封头台阶成型方式确保台阶尺寸精度,采用密集多孔均压板提高固化过程中气体导出效率……一项项技术保障措施陆续实施,有力确保了封头绝热层研制一次成功。

目前,壳体已完成缠绕固化,预计能够提前完成研制生产,交付下道工序。(所轩)

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