高壓水射流技術在航天領域中的應用

高壓水射流技術是近20年來得以迅速發(fā)展的一項有利于環(huán)境保護的新技術。其基本原理是以水為工作介質，通過高壓水發(fā)生設備和特定形狀的噴嘴產生高速射流，這種射流有極高的能級密度，如果再在高壓水中注入一定比例的磨料，則可以形成磨料漿狀射流，由于磨料射流具有硬度高、比重大、磨削力強等特性，其切割、剝離、破碎力極強，更進一步拓寬了水射流技術的應用范圍。多年來，該技術已從采煤行業(yè)拓展應用到采礦、石油、化工、航空、航天、軍工、建筑、冶金、機械、汽車、市政工程以及醫(yī)學等領域。近年來，超高壓切割設備的問世也解決了許多特殊材料的加工難題，高壓水射流技術正成為現(xiàn)代化建設中不可缺少的一門綜合性新學科。
 
中國航天機電集團公司第31研究所是國內較早開展高壓水射流技術研究和設備研制的單位之一。最先在航天領域中將高壓水射流切割技術應用于固體火箭發(fā)動機研制生產，并成功地研制了多套用于清除固體火箭發(fā)動機燃燒室推進劑裝藥及火箭彈裝藥、清除經(jīng)地面考核試驗后的燃燒室殼體內壁的隔熱貼片和燒蝕殘留物的高壓水射流清理設備，替代了傳統(tǒng)的人工手持刀具鏟挖或化學藥劑浸泡等落后工藝，使造價昂貴的發(fā)動機燃燒室殼體得以重復使用，節(jié)省了大量的科研經(jīng)費。

31所還利用磨料射流技術開發(fā)研制成我國第一臺用于固體火箭發(fā)動機生產的高壓水射流自動噴砂機，并成功用于航天31所、806所及兵器部845廠等單位。該機采用PC機自動控制，水噴砂作業(yè)無粉塵污染，噴砂過程使用帶防銹劑的循環(huán)水，噴砂處理后的工件表面顯露金屬本體在自然環(huán)境下一周內不銹蝕，其噴砂效率、表面質量明顯優(yōu)于傳統(tǒng)干式噴砂。該項技術成果被載入《1995 年中國實用科技成果大辭典》。此外，31所還成功地研制了用于固體火箭發(fā)動機澆注推進劑工序的高壓水射流清洗澆注設備及工裝的車載清洗機等，為我國航天工業(yè)的發(fā)展做出了貢獻。該設備1999年出口創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟效益。