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识,提出采用氩弧焊打底丶手工电弧焊填充的复合焊接工艺,并优化了焊接参数。他还带领团队反覆试验,解决了焊接过程中容易出现的裂纹丶气孔等问题,提高了焊接质量和效率。
为了确保贮箱在微重力环境下能够实现气液分离,郑辛强提出在贮箱内安装推进剂管理装置(PMD)。他带领团队查阅了大量资料,设计了十字分隔板和圆板消旋器,并通过大模型试验确定了其结构尺寸。在试验过程中,他们引入液面波高相似参数,模拟液体晃动和增压气流对液面冲击的效应,确保推进剂管理装置能够有效分离气液。同时,他们采用称重法测量贮箱液体剩馀量,这种方法的精度比液位观测法有明显提高,能够更准确地掌握贮箱内的推进剂情况。
贮箱的结构二次设计也是个重要难题,郑辛强和团队成员经过多次讨论和修改,最终确定贮箱采用锥柱组合形结构,箱底组件包括底部丶主体段和连接段。主体段的形状为两端开口的圆锥形,主体段位于圆锥形底部的埠与连接段连接,位于圆锥形顶部的埠与底部连接。底部用于与火箭发动机连接,并且底部与主体段在连接处曲率相同,主体段和连接段在连接处曲率相同。这种设计能够同时承载推进剂贮箱的内压载荷和火箭发动机的推力载荷,避免应力集中导致箱底组件破损或凹陷,有利于均衡火箭发动机的推力。
由于技术条件简陋,在高压气瓶的生产制造过程中也遇到了困难,早期的加注工具甚至需要用自行车打气筒来进行。郑辛强带领团队采用板料强力旋压成形与化学铣削工艺,确保高压气瓶的可靠性。同时,他们对气瓶的材料进行了特殊处理,提高了其抗压强度和耐腐蚀性能。
为了模拟不同工况下贮箱的出流现象,他们还设计了一套液体火箭推进剂贮箱出流测试系统,为贮箱的设计和优化提供了重要的数据支持。
此外,团队还运用数学方法模拟推进剂贮箱内的增压丶传热和传质的物理热动力过程。增压系统的目的是控制推进剂贮箱内的气体空间,也称为气垫空间的压力和进入发动机的推进剂质量流量。通过数学模拟,他们能够预测气垫和推进剂的状态,确保贮箱内的压力和温度值保持在认可的限度内,使离开贮箱的推进剂压力满足发动机泵入口的净吸程要求。
在郑辛强的带领下,研发团队每天都泡在实验室和车间里攻克技术难题。期间,副厂长也找过郑辛强,为女儿林晓燕的事情向他道歉。郑辛强则根本没有怪林晓燕的意思,也希望她能早日找到合适的对象。副厂长对郑辛强的大度很是赞赏,更加支持他的工作,为研发团队提供了更多的资源和保障。
经过两个多月的艰苦奋斗,郑辛强带领研发团队终于取得了突破性进展,他们成功研制出了符合要求的火箭推进剂贮箱和高压气瓶。贮箱的焊接质量达到了设计标准,密封性良好,能够在微重力环境下有效实现气液分离。高压气瓶的抗压强度和耐腐蚀性能也完全符合要求,能够满足火箭推进剂加注和发动机点火系统的使用需求。
当最后一次测试成功完成时,整个研发部都沸腾了,技术人员们欢呼雀跃,互相拥抱庆祝。郑辛强看着测试数据,脸上露出了欣慰的笑容。这段时间的辛苦和付出,终于有了回报,这不仅仅是他个人的成功,更是整个研发团队的成功,是院企合作的成功。
郑辛强立刻给设计院写了报告,汇报了火箭推进剂贮箱和高压气瓶的研制成果。