美國重型“太空發(fā)射系統(tǒng)”結(jié)構(gòu)及制造技術(shù)

丁新玲 郭博聞

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美國重型“太空發(fā)射系統(tǒng)”結(jié)構(gòu)及制造技術(shù)

丁新玲 郭博聞

（首都航天機械公司，北京 100076）

介紹了太空發(fā)射系統(tǒng)（SLS）三種構(gòu)型的組成結(jié)構(gòu)，以及各部分采用的成熟技術(shù)和改進(jìn)特點，重點分析了芯級貯箱和助推器殼體的制造技術(shù)，包括貯箱壁板的網(wǎng)格加工與檢測、壁板的滾彎、貯箱的連接與裝配，以及助推器五段式殼體的制造過程等，最后對中美重型運載器的研制特點進(jìn)行了對比。

SLS；網(wǎng)格加工；壓彎；焊接；貯箱

1 引言

隨著航天飛機退役、星座計劃“戰(zhàn)神”運載器下馬，美國載人航天只能依賴外界滿足往返空間站的需求，長期如此將無法維持其太空霸主地位。因此，美國急需研制一種新型運載工具改變這種狀態(tài)，2011年美國宇航局（NASA）推出了新型重型運載器“太空發(fā)射系統(tǒng)（Space Launch System，SLS）”。SLS設(shè)計靈活并可持續(xù)發(fā)展，可提供比現(xiàn)有運載器更多載荷、更大容量的能力，包括去火星、土星和木星等新領(lǐng)地進(jìn)行科學(xué)探索任務(wù)。SLS的研制成功，將開辟人類探索地球軌道之外的新時代，它將成為世界上最強大、最先進(jìn)的重型運載火箭。SLS目前還處于研制階段，首次發(fā)射預(yù)計在2018年。

2 太空發(fā)射系統(tǒng)構(gòu)型

太空發(fā)射系統(tǒng)是一款模塊化、系列化的重型運載火箭，通過多種構(gòu)型達(dá)到分階段提高運載能力的漸進(jìn)式發(fā)展模式。按計劃到2032年SLS才會達(dá)到最大載荷，即低軌運載能力143t，從而超過土星5的119t。SLS的研制技術(shù)大部分繼承于航天飛機、土星5和德爾它4火箭，因此，成本大大降低，而且研制進(jìn)度也非常快，從2011年立項到2018年發(fā)射，僅用7a的時間。

2.1 SLS的三個型號

SLS火箭分為載人和貨運兩種用途，既可用于發(fā)射載人飛行器和大型有效載荷，也可作為國際空間站商業(yè)乘員運輸系統(tǒng)的備份運輸工具。SLS有三種基本構(gòu)型：SLS Block 1、SLS Block 1B和SLS Block 2，如圖1所示,可滿足多種載人和載物任務(wù)需求。三種構(gòu)型的第一級直徑均為8.4m，使用相同的芯級發(fā)動機（4臺RS-25發(fā)動機），采用捆綁兩個助推器的結(jié)構(gòu)。Block 1和Block 1B采用可重復(fù)使用的五段式鋼制殼體固體助推器（RSRM-V），Block 2將采加先進(jìn)的固體或液體燃料的助推器。Block 1沒有上面級，Block 1B和Block 2為二級半運載火箭。Block 1和Block 2性能對比見表1。

圖1 太空發(fā)射系統(tǒng)型號圖譜

表1 太空發(fā)射系統(tǒng)型號對比

Block 1為初始型號，近地軌道運載能力為77t（70公噸），起飛重量2608t，起飛推力3992t，沒有上面級，全長98m。Block 1將發(fā)射無人“獵戶座”（Orion）太空飛船繞月探測，首次發(fā)射推遲到2018年；改進(jìn)型Block 1B將增加一個上面級，使運載能力提高到115t(105公噸），用于執(zhí)行下一系列的載人及貨運任務(wù)。Block 1B載人版全長111m，貨運版全長100m。第一級采用4臺RS-25D/E氫氧發(fā)動機，第二級采用1臺RL-10B2氫氧發(fā)動機，單臺最大推力約100t，助推器是2臺RSRM-V。

Block 2運載能力提升到143t（130公噸），全長111m，成為SLS的最終構(gòu)型，支持更遠(yuǎn)地球軌道的任務(wù)，例如火星取樣返回及載人登火星等。Block 2的第二級將采用1至3臺J-2X氫氧發(fā)動機。助推器將采用先進(jìn)的固體或液體燃料的助推器，起飛重量增加至2948t，起飛推力達(dá)4173t，比土星5的推力高20%。Block 2的性能指標(biāo)及結(jié)構(gòu)與“戰(zhàn)神”5相似[1～3]。

2.2 SLS使用的氫氧發(fā)動機

為降低成本，加快研制速度，SLS所用的氫氧發(fā)動機均為現(xiàn)有發(fā)動機。芯級采用航天飛機主發(fā)動機RS-25剩余的庫存，上面級則使用德爾它4火箭上面級氫氧發(fā)動機RL10B-2及土星5上面級J-2的改進(jìn)型J-2X發(fā)動機。這三種型號的發(fā)動機均由美國航空噴氣發(fā)動機-洛克達(dá)因（Aerojet Rocketdyne）公司研制。

2.2.1 芯級發(fā)動機RS-25

航天飛機退役后留下了16臺RS-25D的庫存，為降低費用，可重復(fù)使用的RS-25D改為一次性版本RS-25E，此發(fā)動機僅在用于SLS時被稱為RS-25發(fā)動機。RS-25D是上世紀(jì)70年代研制的可重復(fù)使用的氫氧發(fā)動機，但直至今天它仍是綜合性能最好的氫氧發(fā)動機之一，其質(zhì)量只有約3.5t，地面推力189.6t、真空推力232.4t，推重比約66，具有高達(dá)452.3s的真空比沖，也是現(xiàn)役比沖最高的大推力發(fā)動機。該發(fā)動機采用分級燃燒循環(huán)，電鑄鎳結(jié)構(gòu)的燃燒室，錐管管束式結(jié)構(gòu)的噴管延伸段。SLS芯級需要使用4個RS-25發(fā)動機，16個庫存和新研制6個RS-25發(fā)動機可滿足SLS的前5次飛行，其中有兩臺研制的發(fā)動機用于性能測試，包括噴嘴絕緣材料的改進(jìn)和新型電子控制器[4]。

Aerojet Rocketdyne正在重啟RS-25生產(chǎn)，2021～2022年交付第一個新發(fā)動機，新RS-25發(fā)動機將采用J-2X的現(xiàn)代數(shù)字控制器。J-2X和RS-25之間大約有65%（甚至更多）技術(shù)共享，如J-2X率先植入現(xiàn)代制造技術(shù)和設(shè)施，優(yōu)化生產(chǎn)布局和裝配流程，以及采用3D打印技術(shù)制造降低成本等，這些都有可能用于RS-25發(fā)動機。根據(jù)修改后的工藝，新RS-25的生產(chǎn)時間預(yù)計將從航天飛機時期的6.5a減少到大約4a。通過把發(fā)動機放在一起生產(chǎn)可節(jié)約多達(dá)50%的成本。

2.2.2 上面級發(fā)動機

上面級由波音公司負(fù)責(zé)制造。為了降低成本并縮短設(shè)計時間，上面級很多地方與芯級相同，如外徑尺寸、材料成份、子系統(tǒng)元件和工裝等。有資料顯示，上面級發(fā)動機RL-10用于2020年的飛行，J-2X用于2025年的飛行。

RL10是世界上第一臺液氫液氧發(fā)動機,自1963年首次成功發(fā)射后，共發(fā)展了10種型號。作為第二級低溫發(fā)動機，RL-10已經(jīng)發(fā)展成熟，具有很高的可靠性、安全性，廣泛地應(yīng)用于美國眾多一次性運載火箭的上面級。2015年10月SLS過渡型低溫上面級（ICPS）結(jié)構(gòu)試驗件制造工作結(jié)束，該上面級由現(xiàn)有的德爾它4火箭低溫二子級改進(jìn)而來，同樣采用了RL10B-2發(fā)動機提供動力[5]。RL10B-2發(fā)動機采用膨脹循環(huán)，真空推力11t，其可延伸噴管是世界上最大的碳-碳復(fù)合材料噴管，膨脹比高達(dá)285:1，因而RL10B-2燃燒室的名義工作壓力可達(dá)633lb/ft2，比沖達(dá)465.5s。

SLS后期采用的J-2X發(fā)動機源自土星5上面級使用的J-2氫氧發(fā)動機，原本計劃用于戰(zhàn)神5上面級，星座計劃取消后，戰(zhàn)神5擱淺，隨著太空發(fā)射系統(tǒng)計劃的推出，J-2X重新受到重視。J-2X的真空推力居上面級發(fā)動機之首，為133t。為降低成本，J-2X在制造中率先采用3D打印技術(shù)制造零件。在3D打印制造的發(fā)動機零件中，最昂貴、最復(fù)雜的組件是噴注器。傳統(tǒng)縮比噴注器有4個部件，5道焊縫和復(fù)雜的機械加工，需要6個月的研制時間，每個噴注器制造成本超過了1萬美元。而通過燒結(jié)鋼鉻鎳鐵合金粉末制造出相同的噴注器，只有一個零件，僅用了3周時間，制造成本不足5000美元。兩種工藝制造出的噴注器在質(zhì)量上沒有什么區(qū)別，但成本和生產(chǎn)周期卻大大降低；制造氣體發(fā)生器組件也是如此，傳統(tǒng)工藝一般要用9個月30萬美元，而采用3D打印技術(shù)預(yù)計用時3～5周，成本能縮減到3.5萬美元。3D打印技術(shù)改變了傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，將大大減少發(fā)動機零件甚至整個宇宙飛船生產(chǎn)時間和成本，應(yīng)用會越來越廣泛[6～10]。

3 SLS芯級

SLS芯級由4個RS-25氫氧發(fā)動機作動力，由氫貯箱、氧貯箱、箱間段和前后裙段組成，由波音公司負(fù)責(zé)研制。芯級直徑8.4m，高達(dá)65m，可以貯存332萬升的低溫氫氧推進(jìn)劑。芯級由10個筒段組成，如圖2所示。芯級上也裝備著運載器的電子設(shè)備，包括飛行計算機、儀器儀表、電池、功率處理器、傳感器和其他電子產(chǎn)品。

圖2 SLS芯級結(jié)構(gòu)示意圖

3.1 貯箱壁板的加工

表2 AMRO公司機械加工設(shè)備

SLS重型火箭的制造遍布整個美國，僅在加州就有700多個供應(yīng)商和分包商。在南艾爾蒙特市的AMRO制造公司是芯級貯箱的分包商，負(fù)責(zé)SLS芯級壁板、運載器級間適配器和“獵戶座”飛船貯箱壁板的成形及網(wǎng)格加工。AMRO是一家家族企業(yè)，成立于1977年，大約有200人左右，3萬多平方米的建筑面積，主要為航空航天、國防等行業(yè)提供輕質(zhì)金屬筒段的全包式制造，加工工藝包括：高速加工、精密成型、熱處理、無損檢測和裝配等。自1986年以來AMRO制造廠一直負(fù)責(zé)為NASA加工火箭壁板網(wǎng)格并滾壓成型，其機械加工設(shè)備如表2所示[11～19]。

3.1.1 網(wǎng)格的加工及檢測

目前送1lb載荷入軌大約需要花費1萬美元，因此，在保證壁板強度的前提下，壁板重量要盡可能輕?；鸺捷p，載荷就能越大。為了減重，重約4.54t（10000lb）的鋁盤，用銑床加工出錯綜復(fù)雜的三角網(wǎng)格后，重量可以減少到0.454t（1000lb）。SLS貯箱壁板采用鋁合金2219材料制成，首先將鋁板銑削到尺寸，再用數(shù)控龍門加工中心加工出三角和正交網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，然后再精密鉆孔加工出緊固孔等，如圖3所示。加工后壁板厚102mm、寬3.66m、長7.32m，這些網(wǎng)格使結(jié)構(gòu)減輕并保持完整。

圖3 SLS液氫貯箱壁板測試件

壁板網(wǎng)格的加工尺寸公差要求嚴(yán)格，因為如果每個肋多0.05mm的公差，火箭就會增重數(shù)百磅。因此，壁板加工完成后，會轉(zhuǎn)送到一個特制的真空臺上，使用基于Verisurf模型的檢測軟件、激光跟蹤器和徠卡T型探測器（T-Probe）進(jìn)行檢測，以保證所有幾何形狀、壁厚、底部半徑位置、鉆孔位置以及孔直徑都在公差范圍內(nèi)。使用Verisurf軟件可以在屏幕上看到零件的3D虛擬圖以及檢測中探測器的相對位置，實時圖形檢驗數(shù)據(jù)可以顯示出檢測目標(biāo)是否在公差之內(nèi)，是偏低還是偏高。檢查后,軟件會生成AS9102零件檢驗報告；激光跟蹤器可以確定網(wǎng)格肋的確切位置；徠卡T-Probe是一個無臂、無線“繞行”設(shè)備，可以讓激光跟蹤器探測到隱蔽點及難以觸到的表面，如網(wǎng)格壁背面等位置。每塊壁板還要用超聲波檢測雜質(zhì)和裂縫。圖4a為AMRO質(zhì)量工程師在檢查平面，彎曲成圓筒之前要使用Verisurf檢驗軟件和帶無線T型探測器的萊卡激光跟蹤器檢測網(wǎng)格。圖4b中徠卡無線T型探測器直接與激光跟蹤器交叉，這樣可以保持在一個固定的位置，讓激光跟蹤器精確地檢測到網(wǎng)格壁后面及其他難以到達(dá)的表面。

a 平面網(wǎng)格檢測

b 檢測放大圖

圖4 壁板網(wǎng)格檢測

3.1.2 壁板滾彎

AMRO有6臺大功率壓力機，如表3所示。帶網(wǎng)格的壁板在大型折彎機上加1000t左右的壓力壓成弧形，或滾壓到指定的曲線形狀，此工藝可緩解和分散零件制造中的固有壓力。在制造過程中，使用基于模型定義的Verisurf可使工夾具與壁板的表面形狀精確匹配。成形后，零件放置在一個調(diào)整夾具上，該夾具可精確調(diào)整外部尺寸公差，直至達(dá)到完美的匹配，且總體尺寸在公差范圍內(nèi)。最后，使用Verisurf軟件和激光跟蹤器對零件進(jìn)行質(zhì)檢，檢查所有尺寸、孔位置、直徑和表面形狀等，并生成AS9102檢驗報告。

表3 AMRO公司彎曲成型設(shè)備

圖5 完成加工的SLS箱體壁板

精密測量與檢測確保了SLS火箭壁板質(zhì)量。在AMRO，火箭壁板生產(chǎn)過程中每一步都使用計量軟件、激光追蹤器、便攜式坐標(biāo)測量機、超聲儀和精密檢查裝置進(jìn)行引導(dǎo)、檢查并報告。從壁板加工完成到裝箱待運，要經(jīng)過20多遍的探測、掃描及檢查。AMRO生產(chǎn)的SLS貯箱壁板，從下往上，壁板依次為發(fā)動機部分、液氫貯箱、箱間段、液氧貯箱、前裙、級間適配器和獵戶座，如圖5所示。

3.2 貯箱的連接與裝配

壁板加工完成后被運到新奧爾良的米丘德（Michoud）裝配廠采用攪拌摩擦焊組裝。米丘德制造廠也曾負(fù)責(zé)為航天飛機生產(chǎn)外貯箱等。如圖6所示，8塊成形板組成一個直徑8.4m、高約6～7m的筒形，總共10個筒形再組裝成SLS芯級的五個零件。其中6個6.7m高的圓筒和兩個圓頂蓋連接在一起，組成了直徑8.4m、長40m的液氫貯箱。

圖6 芯級貯箱組成示意圖

米丘德裝配廠設(shè)備布局及裝配大樓內(nèi)景如圖7所示，所用主要焊接設(shè)備包括：

a. 垂直裝配中心（VAC）：設(shè)備高52m、寬24m，是世界上最大的焊接工具之一。可將圓頂、環(huán)段和筒段連接在一起，完成貯箱結(jié)構(gòu)的裝配，同時還可以進(jìn)行全部焊接的無損檢測，如圖8a所示。

b.圓周圓頂焊接和瓜瓣焊接工具（ERWT）：專用增強機器人焊接工具，用來制作SLS圓頂組件，如圖8b所示。

c. 分段環(huán)工具（SRT）：采用攪拌摩擦焊工藝生產(chǎn)SLS芯級的分段支撐環(huán)、連接環(huán)段，可在頂蓋和筒段之間提供剛度，如圖8c所示。

d. 垂直焊接中心（VWC）：SLS芯級干濕結(jié)構(gòu)的攪拌摩擦焊工具，可將壁板焊接在一起形成兩個加壓的貯箱、級間段、前裙和發(fā)動機尾段。它有三層樓高，重達(dá)150t，如圖8d所示[20，21]。

圖7 焊接裝配廠房布局

a 垂直裝配中心?????b 圓周圓頂焊接和瓜瓣焊接工具

c 分段環(huán)工具??????d 垂直焊接中心

圖8 焊接裝配設(shè)備

貯箱焊接完成后，需要進(jìn)行清洗、加裝置及抗壓試驗等，然后再與火箭的其它部分總裝。最后SLS將運至肯尼迪航天中心裝配大樓，與“獵戶座”飛船裝配?？夏岬虾教熘行难b配大樓是世界上最大的建筑之一，占地約3.2萬平方米，內(nèi)部空間達(dá)到360萬立方米。之前用于裝配阿波羅計劃中的土星5火箭，后來被改造成航天飛機裝配大樓，現(xiàn)在將用于太空發(fā)射系統(tǒng)。目前，NASA正在對其發(fā)射基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行改造。

4 固體助推器

由于芯級動力不足，SLS運載器在第一級捆綁了2個固體火箭助推器。SLS固體助推器長54m，直徑3.7m，重約726t，由猶他州的軌道ATK（Orbital ATK)公司制造。每個助推器工作126s，可產(chǎn)生大約6200t的推力，兩個助推器提供的推力占SLS總推力的75%。助推器前裙段裝備航空電子設(shè)備，用來監(jiān)控助推器狀態(tài)及控制助推器排氣噴管。尾部裙段配備了推力矢量控制（TVC）系統(tǒng)，根據(jù)助推器航空電子設(shè)備的命令控制噴管。頭部和鼻錐作為助推器的氣動整流罩。助推器通過鐵路運往肯尼迪航天中心總裝，助推器的頭部和尾段與SLS芯級匹配連接。

4.1 SLS助推器的制造

SLS助推器是基于航天飛機助推器三十年的經(jīng)驗以及最新技術(shù)改進(jìn)而成，最初計劃用于“戰(zhàn)神”項目。航天飛機的固體助推器殼體是4段式，SLS助推器增加了第5段，可以裝載更多的推進(jìn)劑，使推力增加20%，比沖高24%，如圖9所示。盡管是基于航天飛機助推器的設(shè)計，但SLS助推器改進(jìn)了設(shè)計、工藝和測試，增強了性能、安全性和承載能力。與航天飛機固體助推器相比，SLS助推器的改進(jìn)包括：增加了25%的推進(jìn)劑；新型噴管設(shè)計；新型無石棉絕緣和內(nèi)襯結(jié)構(gòu)；新型航空電子設(shè)備；改進(jìn)了無損檢測工藝。

圖9 SLS固體助推器結(jié)構(gòu)示意圖

SLS五段式助推器（FSB）制造過程分為以下幾個步驟：

a.殼體的準(zhǔn)備：殼體采用D6AC鋼，5個殼段加工好后進(jìn)行隔熱、加襯，然后準(zhǔn)備鑄型；

b.推進(jìn)劑鑄型：每個殼段可以充填大約127t的推進(jìn)劑，需要4d時間固化處理；

c.噴管的制造：噴管采用玻璃-碳布材料以及鋼和鋁的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，能夠承受高達(dá)2038℃的高溫；

d.發(fā)動機總裝：發(fā)動機所有部段在發(fā)射之前都要進(jìn)行X射線和超聲檢查，點火器安裝在前段上，噴管組件安裝在尾段部分。

e.助推器裝配：尾裙、前裙和鼻錐組件均在肯尼迪航天中心加工，然后送到“旋轉(zhuǎn)、加工和調(diào)節(jié)廠（RPSF）”和飛行器裝配大樓（VAB），在此與固體火箭發(fā)動機段裝配；

f.組裝：發(fā)動機組件送到肯尼迪裝配大樓（VAB）與芯級貯箱裝配[22～25]。

4.2 助推器的升級改進(jìn)

4.2.1 采用精益生產(chǎn)，縮短裝配時間，降低生產(chǎn)成本

面對降低預(yù)算和精簡員工的挑戰(zhàn)，ATK公司采用價值流程圖（VSM）方法對諸多項目進(jìn)行改進(jìn)以保持公司競爭力。通過實施這一方法，使員工識別低效的工藝、工序和要求，從而達(dá)到目標(biāo)狀態(tài)。經(jīng)NASA核準(zhǔn)的改進(jìn)有400多項，這些工藝改進(jìn)表明，通過VSM方法降低了產(chǎn)品移動和其他冗余工藝的數(shù)量，限制暴露并減少制造過程中的異常風(fēng)險。例如，有個部件以前在一個區(qū)域內(nèi)的制造過程中要移動47次，改進(jìn)后減少到7次，既節(jié)約了勞動力成本，又提高了可靠性。通過VSM方法，交付的產(chǎn)品質(zhì)量更高，而成本卻比預(yù)算要低。2012年10月2日的首次發(fā)動機地面試驗展示了此工藝改進(jìn)的重要進(jìn)展：裝配時間節(jié)省接近46%，SLS項目經(jīng)費節(jié)省數(shù)百萬美元。

另一個精益生產(chǎn)變化是用超聲波技術(shù)取代X射線和其他檢驗工具等，消除了一些冗余檢查。通過這一方法，減少了工時，降低了制造成本，使SLS項目安全、可靠地完成，更重要的是使該項目可持續(xù)發(fā)展，為ATK公司生產(chǎn)先進(jìn)概念的助推器鋪平了道路[26]。

4.2.2 研制低成本輕質(zhì)的復(fù)合材料殼體

圖10是SLS先進(jìn)助推器項目組研制的整體纖維纏繞復(fù)合材料殼體的測試件，直徑為2.3m, 長8.2m。與目前使用的五段鋼式殼體相比，由于簡化了裝配，可節(jié)省480個工時，即減少了50%。由此推算，SLS的制造成本將能減少數(shù)百萬美元，同時還可提高1.9t的負(fù)載能力。據(jù)推測，采用這種殼體的新助推器性能優(yōu)于NASA曾經(jīng)使用的任何液體或固體燃料助推器，而成本卻降低了40%，可靠性增加24%。

圖10 SLS固體助推器復(fù)合材料殼體測試件

5 結(jié)束語

重型運載器的研制是對一個國家綜合科技實力的一種考驗，同時也會促進(jìn)國家航天技術(shù)的迅猛發(fā)展。美俄在六十年代的太空爭霸中，先后研制出重型運載器土星5和能源號，當(dāng)時一切按需供應(yīng)，不惜工本，所以成本很高。目前美國研制的SLS被稱為世界最強運載火箭，但其研制成本和周期卻都大幅下降，綜其原因是大量利用成熟技術(shù)的結(jié)果。總的來講，SLS大部分繼承了航天飛機的技術(shù)，如芯級發(fā)動機RS-25使用的是庫存的航天飛機主發(fā)動機，固體助推器是由航天飛機的四段式改為五段式。而SLS的上面級沿用了德爾它4火箭的上面級（部分改進(jìn)），后期將使用的上面級發(fā)動機J-2X也是當(dāng)初為戰(zhàn)神5研制的。因此，可以說SLS是利用成熟技術(shù)達(dá)到全新高度的典范。

相比起來，中國重型運載器長征九號設(shè)計為三級半火箭，一級和二級直徑為10m級，三級為7.5m，捆綁兩個直徑為5m的助推器。一級和助推器計劃采用推力為480t級的液氧煤油發(fā)動機，二級和三級分別采用220t和50t的氫氧發(fā)動機。起飛推力大約3600～4000t，與美國SLS火箭貨運版差不多。但是，除50t級的氫氧發(fā)動機于2016年長征五號飛行驗證過，220t氫氧發(fā)動機和480t的液氧煤油發(fā)動機都需要重新研制。該項目2014年立項，計劃2030年后發(fā)射[27]。

由此可見，中美的超重型運載火箭之路完全相反，美國是利用成熟技術(shù)，按照盡可能經(jīng)濟的原則，在短時間內(nèi)攢出一款新火箭。中國則需要全新研制，可以肯定，研制長征九號的實際成本必然會比美國SLS的花費更高，而研制時間也需要更長。美國SLS計劃自2011年推出后，進(jìn)展順利，2015年3月11日助推器試射成功。2015年7月開始實施全尺寸建造，首次發(fā)射在2018年，而長征九號最快應(yīng)該在2030年之后，由此也體現(xiàn)了中美航天技術(shù)的差距。

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Structure and Manufacturing Technology of Space Launch System

Ding Xinling Guo Bowen

(Capital Aerospace Machinery Company, Beijing 100076)

This paper introduces the configuration of three models of the Space Launch System (SLS) and its improved features. The manufacturing technology of the tank in the core stage and boosters are analyzed, including processing and testing of the isogrid panels, bending of the panels, welding and assembly of the tank, as well as the fabrication process of Five-Segment Booster (FSB). Finally, the development characteristics of the heavy-lift launch vehicle are compared betweenChinaandAmerica.

SLS；tank；isogrid；welding；bending

丁新玲（1965-），高級工程師，航空發(fā)動機專業(yè)；研究方向：火箭發(fā)動機制造技術(shù)。

2017-04-10