内高压成形技术让航天服更安全更可靠

发布时间:2020-02-05浏览次数:13

哈工大报讯(本报记者张妍)航天员出舱行走,要靠航天服保证其生命安全和运动自如,因此航天服制造成为神舟七号载人航天工程中航天员太空行走计划所必须突破的关键技术. 航天服要求高可靠性、高灵活性和尽可能轻的重量,同时还要能够承受相当大的内、外压力,因此在设计航天服时,对结构整体性和轻量化提出了苛刻的要求,航天服中各种结构件都要求尽量减少焊缝,避免焊接质量问题影响整体可靠性,还要在保证强度要求的基础上尽量薄,以便减轻重量. 在航天服中,形状复杂风管等空心薄壁零件难倒了制造工程师们

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这些零件是采用铝合金材料制造,由于零件轴线根据航天员身体结构的变化设计,同时零件的截面形状根据强度和功能要求而复杂多变,因此制造难度很大. 航天服金属结构航天研制单位向我校长江学者、材料学院苑世剑教授领导的课题组提出了这一难题,课题组采用多年潜心研究的内高压成形技术来攻克这些复杂零件的制造难题.内高压成形最大特点是可以一次整体成形沿轴线有截面变化的弯曲轴线复杂管件,我校在内高压成形领域开展了近10年的研究,成为该领域世界三大研究基地之一

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航天服风管等零件都是弯曲轴线零件,截面形状有多边形、跑道型等,根据经验,这样的零件必须通过弯曲、预成形和内高压成形3个工序来制造.由于载人航天工程进度紧迫,我校内高压成形课题组在计算机仿真分析的基础上,很快找到了合理的弯曲轴线形状和预成形件形状,研制的弯曲模具一次试制就满足要求,同时攻破了工艺等加工难题,获得了理想的预成形形状,保证了内高压成形件的壁厚要求和尺寸精度,与航天研制单位合作完成了零件初样到正样的测试工作,确定为正式产品,确保了载人航天工程的进程. 采用内高压成形技术制造的风管等零件,为航天服制造解决了一项关键的技术难题,该项技术不仅具有零件精度高、重复性好和可靠性高等优点,而且由于节省了后续的焊接工序,降低了零件的制造成本.美国和俄罗斯航天服风管等所采用的异型截面零件为传统的冲焊技术制造,我国在世界上首次采用内高压成形整体零件,标志着我国在航天服金属结构制造技术方面处于世界领先地位. 编辑:系统管理员