中国航天日|“铸”梦航天:盘点中国航天领域的“沈铸印记”
中国航天日
1970 年 4 月 24 日,中国第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功,自此,我国拉开了探索宇宙奥秘的大幕。为纪念中国航天事业成就、发扬中国航天精神,2016年3月8日,国务院批复同意自2016年起,将每年4月24日设立为 “中国航天日”。2025年4月24日是第十个“中国航天日”。
在中国航天事业迈向广袤宇宙的壮阔征程中,中国机械总院集团沈阳铸造研究所有限公司(以下简称“沈铸所”)始终是不可或缺的中坚力量。从攻克火箭发动机关键铸件难题,到以创新材料为航天器披上 “坚固铠甲”,沈铸所凭借硬核技术实力,不断为中国航天事业注入强劲动能。今天,就让我们一起探寻那些闪耀在浩瀚星河中的 “沈铸印记”。
一、长征五号火箭相关铸件
长征五号是中国自主研制的第一款新型大运载火箭,芯一级采用了以液氢和液氧为推进剂的氢氧发动机,其级间壳体铸件的流道结构极其复杂,制备难度非常大。从上世纪 90 年代开始,沈铸所创新团队就针对氢氧火箭发动机钛合金铸造技术开展研发工作,经过多年的不懈努力,终于突破了涉及铸造材料、工艺、装备的一系列关键核心技术,成功为长征五号生产出高质量的级间壳体铸件。
2020年11月24日4时30分,长征五号遥五运载火箭在文昌航天发射场成功发射了探月工程“嫦娥五号”探测器,顺利将探测器送入预定轨道,开启了我国首次地外天体采样返回之旅。由 “沈铸所”研制的氢泵壳体、级间壳体等7种优质钛合金铸件成功应用于长征五号遥五运载火箭氢氧发动机,助力“嫦娥五号”成功发射。
2020年11月,沈铸所党委书记、董事长谢华生(右二),副总经理赵军(左一)作为试验队成员参加了“嫦娥五号”发射任务。
二、火箭发动机钛合金叶轮
叶轮是火箭发动机燃料泵的核心,转速高达 7 万转 / 分钟,制备难度极大。上世纪 90 年代末,沈铸所谢华生带领团队在得知相关铸件多年研制仍未合格后,毅然投入研发攻关,仅用 40 天时间就完成了从图纸到样品的冲刺。当谢华生拖着已然变形的拉杆箱走进论证会,全场专家无不震惊,里面重达68斤的钛合金叶轮系列样品一次通过审核。这也为沈铸所叩开了航天火箭发动机领域的大门,自此,沈铸所跻身成为托举大国重器腾飞的重要力量。
三、超低温铸造钛合金材料
沈铸所团队埋头攻关十余年,破解了 “低熔点元素挥发”“杂质干扰” 等难题,让国内超低温铸造钛合金材料实现了 “从 0 到 1” 的突破,满足了航天火箭发动机对于高纯钛合金成分精准调控的需求。
此后,沈铸所顺应火箭发动机钛合金铸件的“时代洪流”,历经几代人努力,先后自主开发出了5kg、30kg及国内首台100kg真空感应悬浮熔铸装备,持续创新的工艺,为高纯净、高均质超低温钛合金制备“保驾护航”,为中国航天火箭技术进步贡献出了“沈铸力量”。
100kg悬浮熔铸装备
四、3D 打印砂型技术
针对航空、航天等领域复杂关键铸件砂型,沈铸所研发了 3D 打印材料制备技术及喷墨 3D 打印技术,实现了无模具铸造及数字化制造。3D 技术节省了模具设计、制造等经济成本,解决了高端材料卡脖子难题,也极大缩短了铸件的开发周期,可以满足关键重要铸件的单件小批量快速制备及开发需求。
星辰大海,征途漫漫。沈铸所的创新基因早已融入中国航天发展的血脉之中,那些攻克的技术难关、创造的 “从 0 到 1” 的突破,不仅是过去辉煌的见证,更是未来攀登新高峰的基石。以匠心铸重器,以创新拓苍穹,未来,沈铸所必将以更坚定的信念、更卓越的技术,持续为中国航天事业保驾护航,让中国航天的旗帜在浩瀚宇宙中高高飘扬!
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