夾層焊接完成的噴管 藍(lán)箭航天 供圖
近日，民營火箭制造商藍(lán)箭航天宣布，藍(lán)箭動(dòng)力團(tuán)隊(duì)一舉攻克激光焊接夾層噴管技術(shù)難題。目前，中國民營商業(yè)航天領(lǐng)域的首款中型液體運(yùn)載火箭“朱雀二號(hào)”及其配備的80噸級(jí)液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)“天鵲”（TQ-12）正在湖州緊鑼密鼓地研制中。此次，“天鵲”發(fā)動(dòng)機(jī)噴管夾層激光焊接一次成功，首臺(tái)80噸發(fā)動(dòng)機(jī)噴管順利下線。
記者了解到，噴管是火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推力室中的重要裝置，負(fù)責(zé)將推進(jìn)劑燃燒產(chǎn)生的高溫、高壓燃?xì)獾臒崮苻D(zhuǎn)化為動(dòng)能?？梢哉f，它是火箭發(fā)動(dòng)機(jī)比沖（比沖：?jiǎn)挝煌七M(jìn)劑的量所產(chǎn)生的推力）性能的保證。
噴管夾層制備對(duì)大推力液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)而言十分重要。因?yàn)榛鸺l(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí)，噴管需要承受燃?xì)鈩×业母邷丶訜釥顟B(tài)，使用推進(jìn)劑對(duì)噴管進(jìn)行冷卻十分必要。具體而言，就是將噴管的結(jié)構(gòu)做成夾層，讓推進(jìn)劑在進(jìn)入燃燒室之前，先在夾層里高速流動(dòng)，帶走燃?xì)鈧鹘o噴管的熱量，以保證噴管不被燒毀。
“天鵲”（TQ-12）80噸發(fā)動(dòng)機(jī)噴管直徑在1m以上，焊接用時(shí)僅2天。相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，隨著后續(xù)工藝的進(jìn)一步成熟，具有壓縮至10小時(shí)以內(nèi)的潛力，相比傳統(tǒng)的噴管制造工藝，制造周期和成本僅為螺旋管束噴管的1/10左右。
藍(lán)箭航天的激光焊接夾層噴管技術(shù)為國內(nèi)首創(chuàng)，并已經(jīng)申報(bào)了專利。藍(lán)箭航天創(chuàng)始人、CEO張昌武表示，這表明了藍(lán)箭的自主創(chuàng)新取得了重大成果，“核心技術(shù)填補(bǔ)了國內(nèi)空白，不僅極大縮短了‘天鵲’發(fā)動(dòng)機(jī)的研制周期，降低了成本，也證明了公司堅(jiān)持核心技術(shù)自主可控的決心，也為航天制造工藝的多樣性進(jìn)行了一次有力的探索。”
機(jī)器人激光焊接設(shè)備 藍(lán)箭航天 供圖
此外，記者最新獲取消息，藍(lán)箭航天還與國際激光裝備制造集團(tuán)合作，建成了整套機(jī)器人激光焊接設(shè)備。近期，該套設(shè)備將完成交付，進(jìn)駐藍(lán)箭航天湖州智能制造工廠，為后續(xù)液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)批量化生產(chǎn)提供有力保障。該套設(shè)備最大焊接功率8000W，最大可焊深度10mm，最大可焊直徑接近2m的噴管，適應(yīng)各類不銹鋼、高溫合金、銅合金、鋁合金、銅-鋼異種金屬、高溫合金-不銹鋼異種金屬焊接，滿足未來二級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)、上面級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)大面積比噴管焊接需求，同時(shí)可以和其他航天企業(yè)、高校、科研院合作，為其它航天型號(hào)提供服務(wù)。
