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近日，我国首款直径3.35米的铝锂合金火箭坦克在火箭研究所诞生，该坦克已通过测试，各环节表现良好，初步具备工程应用条件。该罐体采用第三代高性能铝锂合金，与目前国际主流的铝铜合金罐体相比，在同等条件下强度提升约30%，结构重量减轻15%以上。这标志着我国打通了国际一流的坦克研制环节，在运载火箭研制上实现了新的飞跃。\n
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铝锂合金储罐是世界领先技术\n
\\n中国航天界有这样一句话：“运载火箭的容量有多大，运载火箭的容量有多大。\n
中国航天工业的阶段“，但在坦克开发人员中，这句话之前会加半句话：”坦克有多大，运载火箭有多大。\n
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“这个'大'是一个广义的概念，不仅指罐体的直径，还指罐体的强度、刚度和结构效率。直径3.35米的铝锂合金火箭坦克开发商、火箭坦克整体设计部设计师胡正根说，“中国运载火箭坦克已经形成了7个直径、3代材料的10多个类型。\"\n
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在新型火箭的设计过程中，设计人员将灵活组合不同直径的不同材料，开发出各种不同尺寸、材料、成本的储罐，如1米铝铜合金罐、2.25米铝镁合金罐等，以满足不同运载任务的需求。\n
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第三代铝锂合金储罐的问世，是我国运载火箭结构效率和运载能力进一步提高的重要标志。胡正根说，目前只有美国航天飞机、法尔肯、前苏联的“能源”等运载火箭在油箱结构上大面积使用铝锂合金，使得结构效率和承载能力达到国际领先水平，代表了运载火箭油箱的发展方向。2018年以来，我国铝锂合金火箭坦克研制全面启动，火箭研究所以相关模型任务和课题研究为牵引，投入第三代铝锂合金坦克研制的全过程技术攻关。\n
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突破八大关键技术\n
\\n与传统的铝铜合金相比，\n
铝锂合金的强度和刚度都有明显的提高，但密度却下降了3%-5%，这是国际航天强国争相探索的领域。\n
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卓越的性能通常需要最先进的制造技术。油箱占火箭本体结构重量和空间的50%以上，内部填充的燃料占火箭总重量的90%以上。\n
\\n\n铝锂
合金刚好满足火箭坦克的各种性能要求，胡正根介绍，锂是元素周期表中最轻的金属元素，铝中每添加1%的锂，密度降低3%，弹性模量增加6%，这对于以克重计算容量的火箭来说是珍贵的。\n
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然而，铝锂合金材料的强各向异性、高屈服比和活性锂原子给结构设计、部件成型和焊接带来了巨大挑战。任何一个环节稍有不慎都会白费。汇聚当前国内前沿力量，与中南大学航天材料与技术研究所等合作，从原材料成分优化、结构设计、部件成型、装配焊接等进行全过程、全要素研发。\n
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自2018年以来，项目组突破成分优化控制、轻量化设计、变形热处理、整体旋压、搅拌摩擦焊等8项关键技术，一气打通铝锂合金储罐开发环节，实现了我国首款直径3.35米铝锂合金储罐的高精度、高性能设计制造。\n
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储罐设计与制造的研究也带动了整体成型技术的进步。例如，整体纺丝和整体滚环技术的突破，实现了箱底从顶盖上多个瓜瓣的定制焊接到无焊缝的整体成型的转变，大大减少了储罐的焊缝，保证了产品的可靠性，同时减少了生产工序， 提高生产效率。\n
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火箭的承载能力将显着增加\n
\\n承载能力\n
是衡量火箭价值的核心指标之一，火箭携带的卫星等有效载荷越重，其承载能力和价值就越大。以长征七号运载火箭（简称“长七号火箭”）为例，火箭的起飞质量约为597吨，可将不少于14吨的有效载荷送入近地轨道，14吨是长征七号火箭的近地轨道运载能力。\n
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在597吨的起飞质量中，火箭本身的重量占起飞重量的97%以上。不难看出，火箭的自重及其承载能力是“一和二”的关系，火箭的重量越轻，能给卫星等有效载荷的重量就越大，而坦克结构的重量占火箭体结构总重量的50%以上， 这是减轻结构重量和提高火箭运载能力的关键。\n
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那么，如果一枚火箭上有十几个坦克，全部换成铝锂合金坦克，有没有可能把运载能力和价值最大化呢？\n
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“与火箭的运载能力相比，发射成本也是卫星等有效载荷用户最关心的一个因素。铝锂合金材料的成本远高于铝镁合金和铝铜合金。胡正根说，“以吨计，铝镁合金的价格在6万元左右，铝铜合金的价格在10万元左右，现在铝锂合金的价格高达30-100万元。\n
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切削刃上应使用好的钢材。胡正根说，不同高度飞行的火箭挣脱地球引力所需的强度也不同，起飞所需的强度最大，进入太空所需的强度最小。据专家计算，将火箭最后一级的重量减轻1公斤，相当于将火箭的承载能力增加1公斤。因此，铝锂合金罐体在火箭最后级的应用效益最高，目前国际航天强国也已将铝锂合金罐体应用于火箭的最后阶段，以实现运载能力的显著提升。\n
\\n\n结构
室主任刘冠日介绍，我国3.35米铝锂合金坦克将主要用于新一代运载火箭的最后阶段，提高长征五号、长征七号、长征八号等火箭的结构效率和运载能力，大大提升我国深空探测能力和水平。 为大直径重型火箭和新一代载人火箭的发展奠定了基础。\n“，”to“：”en“，”sentLen“：
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