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4月2日，民營航天企業(yè)天兵科技自主研發(fā)的天龍二號運(yùn)載火箭首飛成功，開創(chuàng)國內(nèi)、國際航天7項(xiàng)新紀(jì)錄，尤其這是我國商業(yè)航天首款成功入軌的液體運(yùn)載火箭。

鮮為人知的是，天龍二號此番發(fā)射，還復(fù)用了經(jīng)歷全系統(tǒng)試車的一子級。

(資料圖)

這是我國首次實(shí)現(xiàn)箭體產(chǎn)品大規(guī)模重復(fù)使用，對未來發(fā)展完全重復(fù)使用運(yùn)載火箭具有開創(chuàng)意義。

復(fù)用前，工作人員對箭體結(jié)構(gòu)、儀器電纜、管路閥門進(jìn)行了檢測分析與維護(hù)，確保各項(xiàng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)完整、無形變、無裂紋、無破損，具備可重復(fù)使用的能力。

天龍二號液體運(yùn)載火箭在研制之初就瞄準(zhǔn)重復(fù)使用的目標(biāo)，箭體結(jié)構(gòu)為適應(yīng)箭體重復(fù)使用要求，采取了一系列保證措施。

比如，天龍二號箭體采用了國內(nèi)成熟穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)材料和成型工藝，方案設(shè)計(jì)階段全面梳理分析試車火箭和飛行火箭使用要求和狀態(tài)差異，在確保試車火箭與飛行火箭技術(shù)狀態(tài)基本一致的前提下，為產(chǎn)品狀態(tài)轉(zhuǎn)換預(yù)留好機(jī)械和電氣接口。

火箭重復(fù)使用另一個(gè)難題是對箭體結(jié)構(gòu)的評估、檢測與維護(hù)。

隨著重復(fù)使用數(shù)次的增加，發(fā)動(dòng)機(jī)和箭體結(jié)構(gòu)經(jīng)受的疲勞載荷循環(huán)周次會(huì)成數(shù)量級地增加，達(dá)到高周、甚至超高周疲勞范圍，靜強(qiáng)度安全系數(shù)無法覆蓋疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)需求。

為此，天兵科建立了新的、基于疲勞斷裂理論的耐久性和可靠性設(shè)計(jì)方法，逐步建立了焊縫區(qū)的斷裂韌性和裂紋擴(kuò)展速率數(shù)據(jù)庫，結(jié)合無損檢測信息可以對推進(jìn)劑貯箱進(jìn)行安全性評定和剩余壽命評估，能夠?yàn)楫a(chǎn)品后續(xù)多次使用的可靠性進(jìn)行準(zhǔn)確評估。

針對天龍二號經(jīng)歷全系統(tǒng)試車火箭產(chǎn)品的重復(fù)利用，天兵科技還制定了一套包括產(chǎn)品試驗(yàn)后處理；產(chǎn)品外觀檢查；重點(diǎn)結(jié)構(gòu)部位詳細(xì)檢查；儀器設(shè)備安裝檢查及單元測試；煤油系統(tǒng)清洗；貯箱、管路、閥門氣密性檢查；破損產(chǎn)品維修；產(chǎn)品的更換；緊固件力矩的復(fù)測等經(jīng)濟(jì)高效的箭體重復(fù)使用檢測維護(hù)方案。

天龍二號發(fā)射任務(wù)圓滿成功，是天兵科技對一子級箭體可重復(fù)使用技術(shù)的一次重要驗(yàn)證，代表著天兵科技在可重復(fù)使用技術(shù)上又邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。