【上游新闻】梦天实验舱发射升空！了解一下背后的“重庆力量”

据央视新闻消息，10月31日下午，梦天实验舱搭乘长征五号B遥四运载火箭，在文昌航天发射场发射升空。让我们一起看看这背后的“重庆力量”。

“西南铝”再助力

位于重庆的西南铝作为我国航空航天用铝合金材料研发保障核心基地，在此次发射任务中分别向梦天实验舱和长征五号B遥四运载火箭提供了80%以上、60%以上的关键铝合金材料，涵盖锻件、板材、型材、管材等多个大类10多个规格品种，主要用于实验舱表面结构和运载火箭的过渡环、转接框、贮箱等关键部位，起到蒙皮、支撑和连接等作用。

其中，火箭推进仓和实验舱蒙皮超大规格板材、某型号结构连接锻环100%由西南铝独家提供。这些关键铝合金材料具有高冶金质量、高性能技术指标及品种规格多、构件尺寸大的特点，其制造技术是当今国际最先进的铝加工技术。

用于长征五号B遥四运载火箭低温燃料贮箱箱体的合金超大规格板，构件尺寸大，所需板材宽幅达到2000mm以上。这一方面对板材性能和内部质量提出了高于GJB和国际标准的要求，另一方面对板形不平度也提出了更高的要求，材料综合性能及实物质量要求高，生产难度大。初期研制生产时，技术废品率高，全批次板材报废现象时有发生，曾一度影响保供进度。

针对这一产品生产保供难度大的问题，西南铝成立了专项研发团队，围绕这一合金熔铸、轧制及配套热处理工艺开展了系统研制工作，首先攻克了合金工业化生产中合金成分精确控制与熔体净化、大规格铸锭成型与冶金质量控制、成分调控与形变热处理工艺控制等关键技术，解决了产品力学性能卡边、稳定性差等问题。

其中，大宽幅中厚板板材不平度难达标的问题，成为这一产品交付的最大技术障碍。

针对这一产品工艺技术特点，研发团队成员深入现场跟踪，从淬火工艺参数、冷变形轧辊辊型配对、轧制道次分配等方面入手，分析每一项参数变化对板形质量的影响情况，并与现场操作技术工人探讨，集思广益，通过几十上百个工艺方案的实施和比对分析，从最初的板材不平度为20几个毫米逐渐减少到10几个毫米再到几个毫米，最终找到了一套行之有效的解决方案，使这一合金超大规格板材不平度稳定控制在标准范围内，板材不平度实物控制水平超过了同类进口产品，满足了用户使用要求，确保了“长五”大火箭的研制与生产进程。

长征五号B遥四运载火箭核心舱采用的5米级锻环为西南铝独家提供。

这种锻环壁厚和高度都比常规环件厚很多，西南铝不仅需要设计合理的变形比例，还需消减因厚度过大而造成的淬火后的残余应力。

研制生产过程中，西南铝相继攻克了锻造、扩孔、轧制变形、热处理以及去应力等多项技术难关，使这一环件不仅综合性能达到标准要求，而且超过标准15%以上。

“西南铝将按照党的二十大提出的建设制造强国、航天强国的战略部署，紧跟国家航空航天等战略事业的发展方向，牢记使命，自主创新，不断提升关键铝合金材料自主可控能力，千方百计满足国家重点工程对高精尖铝合金材料的急需。”西南铝党委书记、董事长黎勇表示。

长八火箭一箭穿“星”，天舟四号、问天实验舱相继升空……今年以来，在我国探索太空的轨迹背后，写满了西南铝一个个攻坚克难、开拓创新的故事。“梦天”升空，“西南铝造”再次书写出助推我国航天事业发展的新传奇。

对构齿轮传动由重庆大学自主研发

梦天实验舱在预定轨道上完成姿态调整和系统调试后，其太阳能电池翼的阿尔法对日定向驱动机构将投入使用。

这一阿尔法机构和7月24日发射升空的问天实验舱中的阿尔法机构，采用的对构齿轮传动由重庆大学自主研发。

为让柔性太阳翼24小时不间断追踪太阳，保持最高状态的发电效率，保障空间站用电，问天实验舱和梦天实验舱采用了我国目前设计规模最大、连续工作寿命最长、传输功率最大的大型回转运动类空间机构产品——对日定向装置，实现太阳翼双自由度同时转动，确保每一缕阳光都垂直照射在太阳翼上。

这一技术的实现，也是因为问天实验舱使用了我国目前设计规模最大、连续工作寿命最长、传输功率最大的大型回转运动类空间机构产品——对日定向装置。

“对日定向装置里的对构齿轮传动，是由我们自主研发的。”重庆大学机械传动国家重点实验室陈兵奎教授介绍，这是一种新型齿轮传动，其突出的误差适应能力和较高的承载能力，能够满足太空极端高低温交替变化对阿尔法机构提出的超大空间尺寸形变、高可靠、长寿命等严苛要求。

陈兵奎教授团队在前期积累的理论研究和工业应用基础上，针对阿尔法机构对构齿轮传动进行了近八年的攻关，攻克了极端工况下对构齿轮设计理论与方法、多物理量作用下对构齿轮数字闭环精密加工与测量、拟实条件下对构齿轮加速疲劳寿命试验技术与装备等多项关键技术，并最终圆满完成了问天实验舱和梦天实验舱阿尔法机构对构齿轮的研制任务。

来源：上游新闻