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火箭发动机机架焊接者马铁铮 用小细节托举大火箭



2018年12月18日 13:18www.188bet.com网点击:166

  中国的“胖五”——长征五号大推力运载火箭成功首飞。这一飞,中国航天飞进了大火箭时代。和中国以往的火箭相比,“胖五”不仅块头大了,腰粗了,而且身体里面的技术含量也长了,比以往任何一个型号的长征火箭都要复杂。可以说,这是我们中国火箭的一次脱胎换骨式的升级换代。大火箭,设计难,制造也难,但是难不倒我们的航天人。今天,我们就来认识长征五号发动机双机机架的焊接者马铁铮。
 

 
  “这个就是我焊接的首台长征五号火箭发动机双机机架”,马铁铮指着发动机的机架说道,“这个就是经过了一系列的实验从合练箭上又拆下来,除了最后一步(发射)没用,可能所有的检测实验都做过了。”
 
  为长征五号焊接发动机双机机架,是马铁铮从事航天焊接工作16年来,干过的最得意的作品。马铁铮今年34岁,是中国航天科技集团一院下属的首都航天机械公司的一名焊工,2011年荣获“全国技术能手”称号。长征五号是目前中国研制的最大最先进的火箭,它的箭体直径达5米,相应的发动机机架的直径也达5米,这是目前中国制造的最大直径的火箭发动机机架。6年前,为长征五号焊接火箭发动机机架的重任落在了马铁铮所在的14车间高凤林班组,28岁的技术骨干马铁铮成为第一人选。
 

 
  关于长征五号的机架,国家特级技师马铁铮的师傅高凤林说道:“长征五号的机架完全不同于我们原来所有型号的机架,无论是从结构的尺寸,还是它所要承受的负载都远远大于其他原来很多型号机架的结构尺寸。”
 
  火箭发动机机架,向上要托举推进剂燃料贮箱巨大的重量,向下要连接着火箭发动机。火箭发射时,火箭发动机推力室产生的巨大推力要通过机架传导给火箭。长征五号火箭起飞质量重达800多吨,机架下面连接的2台氢氧发动机推力高达100吨,这么巨大的压力和推力,对于发动机机架的焊接质量是前所未有的考验。设计方提出了异常苛刻的焊接质量要求。
 
  关于此次焊接任务的难度,马铁铮说道:“尺寸要求特别严格,变形也在零点几毫米之间,还有就是它的强度,需要我们进行静力试验、压载实验。因为它承受的力量非常大,所有强度要求非常高,有很多受力点。”
 
  外行看热闹,内行看门道。火箭发动机机架被行家称为复杂空间结构焊接,是焊接师傅们最为头疼的部件之一。因为机架不仅结构复杂、空间狭小,而且管壁薄、材料可焊性差,在焊接过程中极易产生缺陷。一旦出现缺陷,就会前功尽弃。而长征五号火箭发动机机架的结构复杂程度、焊接强度,更是超过了以往任何一个型号的火箭。
 
  马铁铮仔细研究了长征五号火箭发动机机架设计图,他要完成的任务是要把上百个不同尺寸规格的零部件立体精确地焊接在一起,整个机架的几何平面度误差要控制在零点几毫米。但是只要有焊接,就会有变形,就可能产生几何平面度误差。如何严格控制焊接变形,成为摆在马铁铮面前最大的难题。
 

 
  马铁铮找来很多废弃的机架零部件反复组合试验,终于,他找到了一个最佳解决问题办法,那就是按照最佳焊接顺序对称焊接。找到了最佳焊接策略,还得有精确控制每一个焊点焊缝变形的技术绝活。发动机机架结构复杂,没法利用机器焊接,只能依靠人工焊接。
 
  为了掌握在长五机架异常复杂空间里必须要用的超难度焊接本领,正式焊接前马铁铮苦练了三个月。训练期间,艰苦重重,马铁铮的整个胳膊全都是烫伤的痕迹,衣服上也全是小窟窿小眼。但是尽管训练艰苦,马铁铮也一直坚持着,他说:“就算再烫我也得忍着,就算它再烫我也不能停。”
 
  经过两个多月废寝忘食的焊接,第一台长征五号火箭发动机机架终于在马铁铮手上诞生。这台机架无论是焊缝质量,还是承重实验,各项参数都满足甚至高于设计原来的的要求。
 
  因为成功焊接长征五号火箭发动机机架,2012年,马铁铮荣获中国航天科技集团一院科技进步一等奖。除了长征五号火箭发动机机架,马铁铮还参与了长征五号火箭发动机喷管和推力室的焊接工作。马铁铮告诉记者,从事火箭焊接16年,从他手里送走的火箭已经一百多发,但刚刚发射成功的长征五号在他心目中分量是最重的,也是最引以为豪的。
 
  “看到自己焊接的产品能承载着咱们中国人的梦想,看到咱们的火箭、咱们的卫星上天了,心里面有种自豪,也是自己的一份动力。”马铁铮说道。
 
  (视频来源央视焦点访谈《小细节托举大火箭》节目,由本网编辑听视频整理)
(本文来源:www.188bet.com网)

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