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攻克“世界級”技術難題,航空航天應用分析[圖]

    5日18時,為我國載人空間站工程研制的長征五號B運載火箭首飛成功,正式拉開我國載人航天工程“第三步”任務序幕。“長五B”順利升空的背后,多家江蘇企業攻克“世界級”技術難題,為火箭核心裝備以及運輸產品的研制生產發揮關鍵力量。

    本次成功發射的“長五B”運載火箭,全長約53.7米,芯一級直徑5米,捆綁4個直徑3.35米助推器。作為目前我國近地軌道運載能力最大的火箭,“長五B”對燃料承載的安全性提出極為苛刻的要求,而影響這一性能的關鍵因素,就是助推器貯箱的焊接效果。

    位于蘇州吳中開發區的航天工程裝備(蘇州)有限公司,是本次“長五B”火箭助推器總成焊接任務的執行方。“按照傳統焊接方式,遇到潮濕天氣,熔焊過程中容易產生缺陷,我們利用攪拌摩擦焊技術克服這一不利因素,甚至實現在水里也可以焊接。” 航天工程裝備(蘇州)有限公司董事長張新運介紹,公司研制了國內首臺CZ-5助推貯箱環縫總對接攪拌摩擦焊接設備及配套工藝工裝,大大提升了助推器安全性能。

    龐大的火箭如何安全運抵發射中心?由南通中集特箱公司為其量身打造的超大型集裝箱發揮了重要作用。南通中集特箱公司負責人介紹,“長五B”火箭運輸箱的相關標準和設計要求很多都是“世界級難度”。被選定為合作方后,南通中集技術部門展開技術攻關。為“長五B”火箭量身打造的4種箱型中,最大箱體尺寸為36.2米×6.4米×6.6米,箱內不僅配置高標準保溫層,還設置導軌,便于運送火箭的支架車沿導軌進入,1噸重的巨門1個人就能輕松打開。

    1月26日,裝載“長五B”的運輸船隊從天津港起航,經過7個晝夜的海上航行,途經渤海、黃海、東海、臺灣海峽、南海等海域,于2月1日順利抵達海南文昌清瀾港。

    隨著國內商業航天活動的日益活躍,以及北斗導航、高分專項、民用空間基礎設施等重大專項的深入推進,國內航天發射活動將保持高度活躍。2018 年我國完成了 39 次航天發射任務,相比 2017 年的 18 次實現了翻倍增長,發射次數首次位列全球第一。2019 年全年我國共實施了 34 次航天發射,再次成為全球發射次數最多的國家。全年航天科技集團的發射次數將突破 40 次,考慮到航天科工、商業航天企業的發射任務,我國 2020 年全年火箭發射次數將超過 50 次,較 2019 年有大幅的增長。石英棉、石英布以及石英紗作為航天飛行器隔熱、耐高溫部件的重要原材料,未來需求有望隨著我國航天領域的發展快速增加。

    石英纖維物理化學性能優異,是航空航天領域必需的戰略材料。石英纖維由于具有強度高、介電常數和介電損耗小、耐高溫、膨脹系數小、耐腐蝕、可設計性能好等一系列特點,是航空航天領域不可或缺的戰略材料,上述優異的性能使石英纖維成為多種航空、航天飛行器關鍵部位的結構增強、透波、隔熱材料:在航空領域,石英材料主要用于制作透波增強材料,包括機載雷達罩、導彈雷達罩、干擾電磁發射窗口等;在航天領域,石英產品可以被用作航天飛行器的隔熱和耐高溫材料。

    2019 年中國國防預算約為 1.19 萬億元人民幣,較 2018 年增長7.5%,作為世界第二大經濟體,中國國防支出增長水平與經濟發展水平基本保持一致,與美國、俄羅斯、英國等其他大國相比仍有較大增長空間。受益于武裝力量結構與規模的優化調整,以及武器裝備建設投入的提高,裝備費占國防費的比例由2010 年的 33.2%提高至 2017 年的 41.1%,在提高武器裝備現代化水平的背景下,預計未來裝備費用占比將保持較高水平。

    目前中國共有 3187 架作戰飛機和支援用飛機,包括戰斗機、直升機、教練機、運輸機、加油機以及各類特種作戰飛機,美國上述各類飛機總數為 13398 架,數量上遠遠超過中國。從飛機代際結構上看,與美國、俄羅斯兩個世界強國相比,國內二代機數量占比最高,J-7、J-8 等二代機將逐步升級為三代機和四代機,此外教練機、運輸機等其他類型作戰飛機的也會穩步列裝。石英纖維在戰機雷達天線罩總體成本中約占 45%,未來國內軍用飛機列裝、換裝將帶來大量的石英纖維市場需求。

中國和美國飛機數量對比

2018 年中國、美國、俄羅斯空軍各代際戰斗機數量對比

數據來源:公開資料整理 

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2025-2031年中國航空航天行業市場研究分析及發展前景展望報告
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《2025-2031年中國航空航天行業市場研究分析及發展前景展望報告》共十六章,包含航空航天企業2025-2031年發展策略建議及指導,市場預測及行業項目投資建議,行業“十四五”規劃觀點與結論等內容。

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