重大突破，国内首个 3.35 米直径复合材料液氧贮箱诞生

IT之家1月24日消息 中国运载火箭技术研究院宣布，1 月 22 日，我国首个 3.35 米直径复合材料贮箱原理样机在火箭院诞生。该贮箱主要应用在液氧环境下，相比金属贮箱可减重 30%，强度更高，能够大幅提高火箭的结构效率和运载能力，是一种新型轻质贮箱。

复合材料贮箱原理样机的诞生，标志着我国打破国外垄断，成为全球少数几个具备复合材料贮箱设计制造能力的国家。

▲3.35 米直径复合材料贮箱原理样机

据介绍，该项目是由火箭院总体设计部抓总，航天材料及工艺研究所与国内多个高校共同参与的典型 “产、学、研”联合攻关项目，研究团队历时两年多，攻克了十大关键技术。

复合材料液氧贮箱结构设计技术低温复合材料细观损伤力学分析技术多尺度复合材料渗漏抑制技术低温液氧相容树脂体系制备技术分瓣式可拆卸复合材料工装设计制造技术复合材料工装精确装配技术高精度自动铺放技术超薄预浸料制备技术复合材料法兰密封技术复合材料可靠粘接密封技术

▲用于拆装复合材料组合式工装的型架

相比于金属贮箱减重 30%

贮箱作为火箭结构重量占比最大的部段，其减重对火箭运载能力的提升具有重大意义。

材料小知识

复合材料的密度为 1.7g/cm 左右，铝合金密度为 2.8g/cm，铝锂合金密度为 2.7g/cm，复合材料的比强度是铝合金的 8 倍，是铝锂合金的 6 倍。

IT之家获悉，在航天领域，我国现役火箭的部分部段就大量采用复合材料，减轻了结构重量。

复合材料与当前火箭贮箱结构采用的金属材料相比，具有密度更小、比强度更高、抗疲劳强度更好等优势。相比于金属贮箱，复合材料贮箱可以减重 30% 左右，可大幅降低结构重量，提升火箭运载能力。因此，发展复合材料贮箱是实现火箭减重目的的关键技术之一，也是国际航天大国争相探索的新领域。

3.35 米直径复合材料贮箱原理样机的成功研制，标志着我国掌握了从复合材料贮箱结构设计、材料制备到成形制造的全链路技术流程，成为全球少数几个具备复合材料贮箱设计制造能力的国家。

与应用于液氢液氧环境下的金属贮箱相比，复合材料贮箱主要应用在特定的液氧环境下，可以用在火箭末级。据资料显示，火箭末级贮箱每减重 1 公斤，意味着运载能力提升 1 公斤。而且复合材料贮箱具有生产工序少、周期短等优势。从国外的研究成果来看，相比于金属贮箱，采用复合材料贮箱可降低火箭综合成本 25%。

未来，复合材料贮箱在火箭末级推广应用，将能大幅提升火箭的运载能力，对探索降低火箭成本具有深远影响。