一提到火箭貯箱,，大家腦海里都會呈現(xiàn)出它如膠囊殼一樣的外形，中間圓柱形,，兩個底部是像鍋底一樣的橢球形?，F(xiàn)在，它的底部變成了錐形,，就像一個漏斗,。這看似簡單的形狀改變，卻能讓火箭重量更輕,、力氣更大,。

　　△5米直徑錐底結(jié)構(gòu)貯箱                                            △5米直徑橢球結(jié)構(gòu)貯箱

　　左圖是我國首件5米直徑的錐底結(jié)構(gòu)貯箱，由中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院（簡稱“火箭院”）研制,。別看只是變了些許形狀,，它卻改變了我國延用多年的運(yùn)載火箭貯箱設(shè)計方法，讓火箭貯箱底能夠承受發(fā)動機(jī)的推力,，在產(chǎn)品研制,、貯箱焊接上都有里程碑式的意義。

　　也許有人會問,，為什么要將橢球形改為錐形呢,？

　　眾所周知，火箭的自重越輕,，攜帶的燃料越多,，其運(yùn)載能力就會越大?；鸺O(shè)計師們一直在火箭的整體布局,、制造工藝等方面想辦法，減輕火箭的自身重量,。

　　火箭院總體設(shè)計部設(shè)計師董曼紅說,，傳統(tǒng)的火箭貯箱只能承受內(nèi)部燃料給它的壓力?；鸺l(fā)動機(jī)的推力都靠火箭后過渡段承受,，再將力均勻擴(kuò)散到箭壁殼上。這樣的傳力路徑長,，占據(jù)箭體空間大,。為了節(jié)省空間，我們提出了一種傳力路徑短,、技術(shù)風(fēng)險小,、結(jié)構(gòu)效率高的聯(lián)合傳力方案，將橢球形箱底改為錐底,，這是國內(nèi)首次采用箱底傳遞大推力的方案,。

　　那這樣的設(shè)計能帶來什么樣的好處呢？

　　董曼紅介紹,，目前通過試驗(yàn)計算,，錐形結(jié)構(gòu)的火箭貯箱能承受火箭發(fā)動機(jī)55%的推力，采用該貯箱的火箭部段可減重15%,?；鸺白灾亍陛p了，就能“送”更重的有效載荷上天,。

　　有更多的網(wǎng)友關(guān)心了,，如果有這么多好處，為什么以往不采用這樣的設(shè)計呢,？

　　董曼紅說,，雖然看起來只是一個形狀的改變，但在火箭貯箱設(shè)計中,，這是一場顛覆性的變革,。比如，錐底角度的大小就是其中一個關(guān)鍵因素,，反復(fù)經(jīng)歷了多次修改,。

　　錐角直接關(guān)系著貯箱能承受發(fā)動機(jī)推力的大小。錐角小,，火箭的長度會加長,，不利于減重；錐角大,，不利于傳遞發(fā)動機(jī)的推力,，而且錐底很容易因失穩(wěn)而遭到難以預(yù)料的損壞。因此,，設(shè)計師們采用對發(fā)動機(jī)機(jī)架,、貯箱、后過渡段聯(lián)合設(shè)計的方式,，反復(fù)迭代不斷優(yōu)化,，最終才確定了錐角大小。

　　△5米直徑錐底結(jié)構(gòu)貯箱正面

　　這樣的設(shè)計必然會對制造工藝提出更高的要求,，又是怎么解決的呢,？

　　目前,，與我國傳統(tǒng)火箭貯箱相比，5米直徑錐底結(jié)構(gòu)貯箱后底焊接區(qū)厚度增加一倍,，箱體結(jié)構(gòu)的剛性也顯著增強(qiáng),，無論是裝配工藝，還是焊接工藝角度,，錐底結(jié)構(gòu)的貯箱生產(chǎn)難度都遠(yuǎn)超現(xiàn)有型號產(chǎn)品,。

　　承接了這項任務(wù)后，天津航天長征火箭制造有限公司（以下簡稱“天津火箭公司”）組織力量開展了大量的焊接工藝攻關(guān)試驗(yàn),，制定了全新的焊接工藝,，確定了相應(yīng)的成型方法，解決了該貯箱結(jié)構(gòu)復(fù)雜,、焊縫位置特殊,、焊接厚度大等問題，實(shí)現(xiàn)了5米直徑錐底結(jié)構(gòu)貯箱的高性能精確成形,。

　　△正在安裝的錐底結(jié)構(gòu)貯箱前底

　　△錐底結(jié)構(gòu)貯箱筒段完成翻轉(zhuǎn) 

　　目前,，該貯箱已完成生產(chǎn)，并通過了相關(guān)的試驗(yàn)驗(yàn)證,，將在我國新一代載人火箭上應(yīng)用,，為我國運(yùn)載火箭結(jié)構(gòu)輕質(zhì)化設(shè)計提供了技術(shù)支撐。