航天科技一院成功研制我国首个3.35米直径铝锂合金火箭贮箱

来源:中国航天报

日期:2021年01月06日

铝锂合金火箭贮箱生产现场。 张玥 摄

近日,我国首个3.35米直径铝锂合金火箭贮箱在航天科技集团一院诞生,经各环节试验检测合格且性能良好,初步具备工程应用条件,标志着我国已打通国际一流贮箱研制链路,运载火箭研制水平实现新跨越。

据悉,该贮箱采用了第三代高性能铝锂合金,与当前国际主流铝铜合金贮箱相比,强度提升30%左右,同等条件下结构减重15%以上。

铝锂合金贮箱技术国际领先

在我国航天领域有这样一句话:“运载火箭的能力有多大,中国航天的舞台就有多大”,但贮箱研制人员还会加半句:“贮箱有多大,运载火箭就有多大。”

“这个‘大’是广义概念,不仅指贮箱的直径,还泛指贮箱的强度、刚度和结构效率。”一院3.35米直径铝锂合金火箭贮箱研制人员、总体设计部火箭贮箱设计师胡正根说,“我国运载火箭贮箱已形成7种直径、三代材料组成的10余种类型。”

据悉,按照直径划分,贮箱有1米级、2.25米级、3米级、3.35米级、5米级、7.5米级和9.5米级运载火箭贮箱;按照材料划分,有第一代铝镁合金贮箱、第二代铝铜合金贮箱和第三代铝锂合金贮箱。在火箭设计过程中,设计师会将不同直径的不同材料灵活组合,研制出尺寸、材料、成本等不同的多种贮箱,满足不同运载任务的需求。

第三代铝锂合金贮箱的问世,是我国运载火箭结构效率和运载能力进一步提升的重要标志。胡正根说,在贮箱结构上大面积使用铝锂合金,可使其结构效率和运载能力大幅提升,代表了运载火箭贮箱的发展方向。

从2018年起,我国铝锂合金火箭贮箱研制全面启动,一院以相关型号任务和课题研究为牵引,投入第三代铝锂合金贮箱研制全流程技术攻关。

八大关键技术一一突破

相对于传统铝铜合金,铝锂合金强度和刚度显著提升,密度却下降了3%~5%,是当前国际航天大国争相开拓的领域。

优异的性能往往需要顶级的制造技术。贮箱占箭体结构重量和空间50%以上,其内部加注的燃料占火箭总重90%以上。可以说,加注后的火箭能否稳定起飞,贮箱性能稳定性是核心要素之一。

铝锂合金恰好符合火箭贮箱的各种性能要求。胡正根介绍,锂是元素周期表中最轻的金属元素,在铝中每加入1%的锂,密度降低3%,弹性模量反而提升6%,这对运力按克重计算价格的火箭来说弥足珍贵。

但铝锂合金材料各向异性强、屈强比高、锂原子活泼,给结构设计、构件成型和焊接都带来巨大挑战,哪个环节稍有不慎就会前功尽弃。为此,一院总体设计部集合当前国内尖端力量,与211厂天津火箭公司、703所、中南大学、西南铝业(集团)有限责任公司、江苏豪然喷射成形合金有限公司等强强联合,从原材料成分优化、结构设计、构件成型、装配焊接等方面入手,开展全流程全要素研发。

2018年至今,项目团队突破了成分优化控制、轻质化设计、整体旋压、搅拌摩擦焊等八大关键技术,一鼓作气打通了铝锂合金贮箱的研制链路,实现了我国首个3.35米直径铝锂合金贮箱高精度高性能设计制造。

贮箱设计制造研究还牵引了整体成型技术的进步。如整体旋压和整体环轧技术的突破,大幅度减少了贮箱焊缝,保证了产品可靠性,同时缩减了生产工序,提高了生产效率。

火箭运载能力将显著提升

运载能力是衡量火箭价值的核心指标之一,一枚火箭运载的卫星等有效载荷越重,它的运载能力、价值越大。火箭自重越轻,能给予卫星等有效载荷的重量就越多,而贮箱结构重量占箭体结构总重的50%以上,是降低结构重量、提高火箭运载能力的关键。

那么,一枚火箭上有十几个贮箱,全换成铝锂合金贮箱,是不是能实现运载能力和价值最大化?

“与火箭的运载能力相比,发射成本也是卫星等有效载荷用户最关注的因素。铝锂合金材料成本远高于铝镁合金和铝铜合金。”胡正根说,“以吨为单位,铝镁合金的价格在6万元左右,铝铜合金的价格在10万元左右,而现在铝锂合金的价格则高达30~100万元。”

好钢要用在刀刃上。胡正根说,火箭飞行高度不同,所需的挣脱地球引力的力气也不同,起飞阶段需要的力气最大,进入太空后需要的力气最小。经过专家测算,给火箭末级减重1公斤,就相当于火箭运载能力增加1公斤。因此,将铝锂合金贮箱应用在火箭末级的效益最高,当可实现运载能力的显著提升。

一院总体设计部结构室主任刘观日介绍,我国3.35米铝锂合金贮箱将主要应用在新一代运载火箭末级,提升火箭结构效率和运载能力,大幅增强我国深空探测能力和水平,同时为更大直径的重型火箭和新一代载人火箭研制奠定基础。(张娟娟)

郑州大学五附院康复团队参加2020中国康复医学会综合学术年会成果丰硕

2020年11月27日—29日,2020第四届中国康复医学会综合学术年会暨国际康复设备博览会在北京国家会议中心成功举办。会议以“智慧引领,科技赋能,创享康复未来”为主题,聚焦康复医学领域前沿理论和康复实践的重大问题,搭建康复学术交流的高端平台,铺设对接康复前沿的宽广渠道,助推康复医学大繁荣和康复产业大发展。大会设综合国际康复主论坛、医养结合高峰论坛及46个分论坛。郑州大学五附院康复团队受邀参加会议并取得了丰硕的成果:

01.成功举办消化病康复分论坛

作为中国康复医学会消化病康复专业委员会主任委员单位:郑州大学第五附属医院成功举办本次年会消化病康复分论坛。分论坛共组织专题讲座6场,听课人数达100余人。主任委员郑鹏远教授主持了本次分论坛。

02.获批“中国康复医学会医养结合示范基地”

以“绿色、颐养、创新、融合”为主题的中国康复医学会医养结合高峰论坛上,郑州大学五附院成功获批成为“中国康复医学会医养结合示范基地”,全国共5家单位获此殊荣,郑州大学第五附属医院成为河南唯一一家获批单位。

03.荣获“中国康复医学会科学技术奖 一等奖”

郑州大学五附院院长郑鹏远教授团队与河南翔宇医疗设备股份有限公司合作的“体外冲击波关键技术研究及产业化”项目荣获2020年度中国康复医学会科学技术奖一等奖。全国共11项项目获得一等奖,13项项目获得二等奖,15项项目获得三等奖。

04.荣获“2020年度中国康复医学会教学成果奖 二等奖”

朱毅教授团队“基于中国特色的物理治疗、作业治疗等康复治疗国际教育框架发展研究与本土实践”项目荣获2020年度中国康复医学会教学成果奖二等奖。此奖项全国共评出一等奖6项、二等奖8项、三等奖8项。

05.荣获2020世界作业治疗日“重构笃行”短视频作品大赛二等奖。

本次大赛共有58件短视频作品参赛,共评出一等奖1名、二等奖2名、三等奖3名。

06.郑州大学五附院获批成为首批“CDQI国家标准化康复中心单位”、“支架人生俱乐部”以及“心房颤动综合管理中心”。

07.专题讲座

1.郑鹏远教授在消化病康复分论坛作题为“肠道菌群、肠粘膜屏障与衰老”主题讲座。

2.郑鹏远教授在中国医养结合高峰论坛作题为《三甲医疗机构资源助力全链式智慧医养结合发展》主题讲座。

3.汤有才教授在消化病康复分论坛作题为“肠道微生态与儿童自闭症康复”主题讲座。

4.汤有才教授在学科建设助力医院发展分论坛作题为“区域康复医学中心的建设与引领作用”主题讲座。

08.会议主持

1.李哲教授担任颅脑创伤康复专委会成立会议及分论坛主持工作。

2.朱毅教授担任MDT康复临床一体化论坛主题讨论及标准&循证康复医学联合分论坛主持工作。

3.李恩耀教授担任作业治疗论坛主持工作。

4.梅璐博士,汪桂琴主任担任消化康复分论坛主持工作。

09.学术任职

本次大会新获学术任职:副主任委员2人、常务委员1人。

1.汤有才教授当选为中国康复医学会营养与康复专委会副主任委员;中国康复医学会大康复工作委员会筹备会专家组成员。

2.李哲教授当选为中国康复医学会颅脑创伤康复专业委员会第一届委员会副主任委员;中国康复医学会颅脑创伤康复专业委员会意识障碍康复学组第一届副组长。

3.关晨霞教授当选为中国康复医学会智能康复专业委员会第一届委员会常务委员。

4.董献文博士当选为中国康复医学会脑功能检测与调控专业委员会第一届青年工作委员;中国康复医学会儿童康复专业委员会青年工作组委员。

5.杨健全博士当选为中国康复医学会脑功能检测与调控专业委员会第一届科普工作委员。

6.秦国斌主管治疗师当选为中国康复医学会疼痛康复专业委员会疼痛康复治疗学组委员。

郑州大学康复医院(郑大五附院康复医学部)前身是康复医学科,成立于1997年,经过近二十年的发展,不断发展壮大。逐步由单一的神经康复发展为神经康复、脊髓损伤康复、中医康复、肌骨疼痛康复、儿童康复、心肺康复、康复工程等七个亚专业。

目前郑州大学康复医院是河南省康复医学质量控制中心;河南省康复医学中心;河南省康复示范基地;河南省康复医学重点学科;中华医学会物理医学与康复学专委会委员单位;中国康复医学会消化病康复主委单位;中国康复医学会创伤康复分会、手功能分会、作业治疗分会、颅脑创伤康复分会副主任委员单位;河南省医学会物理医学与康复学分会主任委员单位;河南省医院协会康复医学管理分会主任委员单位。河南省康复医学中心、河南省“小儿脑瘫康复治疗基地”,“自闭症儿童抢救性救助治疗基地”和“智力障碍儿童康复治疗培训基地”;郑州大学康复医学系依托单位;郑州大学康复医学研究所;郑州大学康复医学与理疗学博/硕士点;郑州大学康复治疗学硕士点。

郑州大学康复医院面积约10000多平方米,床位438张,康复设备4000多万元;现有医护人员260人,其中博士7名,硕士71名;正高8人,副高11人,博士生导师2人,硕士生导师8人;不论规模、设备、技术、人员素质都位居我省及国内综合医院的前列。郑州大学康复医院将以此次会议为新的契机,开拓河南智慧康复发展,更好地为患者服务。

附:
医院康复团队在中国康复医学会原有任职:主任委员1人、副主任委员4人、常务委员2人、委员5人,青委及学组任职8人。

中国康复医学会消化病康复专业委员会主任委员(郑鹏远)

中国康复医学会医养结合专业委员会副主任委员(郑鹏远)

中国康复医学会创伤康复专业委员会副主任委员(郭钢花)

中国康复医学会手功能康复专业委员会副主任委员(董安琴)

中国康复医学会作业治疗专业委员会副主任委员(李恩耀)

中国康复医学会康复治疗专业委员会常务委员(朱毅)

中国康复医学会消化病康复专业委员会常务委员(汤有才)

中国康复医学会电诊断专业委员会委员(李哲)

中国康复医学会疼痛康复专业委员会委员(徐辉)

中国康复医学会心血管病专业委员会委员(赵阳)

中国康复医学会康复大数据工作委员会委员(董献文)

中国康复医学会物理治疗专业委员会委员(李娟娟)

中国康复医学会疼痛康复专业委员会、创伤康复专业委员会青年委员(梁廷营)

中国康复医学会吞咽障碍康复专业委员会青年委员(李颖)

中国康复医学会重症康复专业委员会儿童重症康复学组副主任委员(李恩耀)

中国康复医学会物理治疗专业委员会神经物理治疗学组常务委员(朱毅)

中国康复医学会重症康复专业委员会儿童重症康复学组委员(尹保奇)

中国康复医学会重症康复专业委员会重症康复治疗学组委员(李娟娟)

中国康复医学会脑功能检测与调控康复专业委员会电生理与康复学组委员(张香玉)

#助力食品安全管理水平整体提升#【“国际食品安全最佳实践论坛”在京召开】近年来,在食品行业监管部门、科技界、企业界的共同努力下,中国的食品安全环境持续改善,公众食品安全满意度稳步提升。然而,在食品供应链日益全球化和复杂化的今天,食品行业仍面临新的未知挑战。为加强食品企业通力合作,促进食品行业的食品安全最佳实践交流与分享,助力行业食品安全管理水平整体提升,共创合作共赢食品安全发展新局面,11月26日,在2020年国际食品安全与健康大会举办期间,中国食品科学技术学会携手沃尔玛食品安全协作中心共同召开“国际食品安全最佳实践论坛”,邀请食品科技界专家和国内外知名食品企业代表参会,共同分享食品安全管理经验。

价值建设:打造食品安全文化 实现企业与供应商共赢

作为食品生产领域重要环节,做好全产业链供应商管理对食品安全而言尤为重要。嘉吉蛋白中国食品安全质量法规总监谢志新以嘉吉蛋白中国成立八年来,在原辅料供应方面食品安全零事故、到货质量表现不断提升为案例,分析表明食品安全文化建设和系统管理方面的有效性和有序性。谢志新表示,“总结来说,嘉吉在供应商和外部加工商管理方面有六点:建立高效的管理系统和物料数据库、基于科学的物料和生产商评估系统、基于风险的供应商分级管理和监管模式、对重点供应商实施全产业链审核监管、专业的供应商审核监管团队、全方位食品安全文化建设。”

沃尔玛食品安全协作中心执行主任严志农表示,嘉吉蛋白的管理系统里边讲到了要保障合格的供应商和原料,同时保护客户和品牌,和供应商一起建立共同的认知和价值观,以及共同可以遵守的行为规范,这对推进食品安全文化建设提供了良好的经验。

新技术新方法:进一步提升食品全程温控管理

食品的温度对食品品质、安全、保质期、损耗有非常大的影响,食品温度监测是食品温度控制与管理的重要环节。沃尔玛(中国)投资有限公司高级合规总监王捷伟分享了沃尔玛运用新技术新方法,提升全程冷链温度监测与控制方面的相关经验。沃尔玛应用了全程冷链温度监控的解决办法,通过无线温度标签记录商品所处环境的温度,并且按照时间的维度储存这些温度数据,可以实现从供应商完成生产到进入门店整个过程的温度监测,同时将异常信息及时发送给工作人员。温度记录数据结果不可修改,并能够作为收货的依据。此外,沃尔玛还把电子温度标签用于门店内商品的温度监控,不仅提升了效率,也达到了实时监控效果,温度异常波动时,系统会自动发送通知到门店管理人员的终端设备上,提醒及时处理。通过新技术新方法的运用,沃尔玛对商品运输和储存过程中环境温度的监控进一步加强,也帮助门店确保温度需要控制的区域尽在掌握,使商品能保持在适宜的温度下被顾客选购。

对此,浙江大学农业与生物技术学院副院长孙崇德教授表示,沃尔玛冷链管理系统的分享对企业温度监控策略上具有借鉴意义,找准适合企业特点的冷链管理系统更有利于企业发展。

风险监测:实现互联网+食品安全治理与供应链透明

互联网+时代下,食品与互联网的融合越来越紧密,为食品行业的快速发展提供了助力,面对层出不穷的新产品,产品如何在早期做好风险识别和评估也显得十分重要。

内蒙古伊利实业集团股份有限公司创新中心副总经理黄小平以《乳品早期风险识别和评估》为题从食品安全风险早期识别方面进行经验分享。他表示,食品安全风险早期识别,对消除风险非常重要,这涉及到早期风险预警数据库的工具,识别原料、产品,涉及到可能的食品安全风险相关方面的建设。“我们将生产工艺、供应商、生产加工过程等维度带入原料风险评估过程中,在生物、化学、物理等方面对原料的安全性进行分析。随着食品安全工作的开展,对原料掺假我们制定了食品原料脆弱性评价指南。”黄小平表示。

李锦记(新会)食品有限公司食品法规与标准副经理欧阳春林也特别指出,在疫情基本稳定之后,李锦记增加了疫情风险因子评估,关注食品安全的动态、疫情通报、媒体通报等等,在公司内网上面专门增加了疫情信息的板块,对人员出差、采购,包括运输车辆的路径都制定了监控的管理措施。

中国农业大学食品科学与营养工程学院罗云波教授表示,食品安全监管工作不是无头苍蝇式的工作,而是通过风险监测有的放矢、有重点的工作。风险管控做到心中有数,能够把控,让企业在食品安全当中有底气有信心。

硬法+软法:完善生产行为规范 具象化场景要求

加州大学洛杉矶分校雷斯尼克食品法律与政策中心创始执行主任迈克尔·罗伯茨(Michael T.Roberts)表示,对于食品安全,中国的监管要求不仅仅是直接的监管方式,还包括所有利益攸关方在食品安全风险的教育、信息交流和报告方面进行协同合作,未来中国在食品监管过程中将发挥了社会共治这一概念的巨大力量。

中国人民大学食品安全治理协同创新中心山姆·沃尔顿食品安全法教席研究院孙娟娟副教授表示,长期以来,食品安全聚焦点都是在所谓的“硬法”,如食品安全法的授权、国家食品安全标准等。但行业的发展是非常快的,管理方式也在不断与时俱进,会有越来越多通过资源性的私营标准甚至通过合同去规范行为,规范产品的要求。

“质量源于设计,安全食品是生产出来的,从事后产品检测到强调过程监管,很多企业已经强化了原料的管理,在同一健康理念之下要怎么完善食品安全监管的规则,企业也会带来很好的经验分享。”孙娟娟表示。 (记者 王薛淄)


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