高压水射流技术在航天领域中的应用

高压水射流技术是近20年来得以迅速发展的一项有利于环境保护的新技术。其基本原理是以水为工作介质，通过高压水发生设备和特定形状的喷嘴产生高速射流，这种射流有极高的能级密度，如果再在高压水中注入一定比例的磨料，则可以形成磨料浆状射流，由于磨料射流具有硬度高、比重大、磨削力强等特性，其切割、剥离、破碎力极强，更进一步拓宽了水射流技术的应用范围。多年来，该技术已从采煤行业拓展应用到采矿、石油、化工、航空、航天、军工、建筑、冶金、机械、汽车、市政工程以及医学等领域。近年来，超高压切割设备的问世也解决了许多特殊材料的加工难题，高压水射流技术正成为现代化建设中不可缺少的一门综合性新学科。
 
中国航天机电集团公司第31研究所是国内较早开展高压水射流技术研究和设备研制的单位之一。最先在航天领域中将高压水射流切割技术应用于固体火箭发动机研制生产，并成功地研制了多套用于清除固体火箭发动机燃烧室推进剂装药及火箭弹装药、清除经地面考核试验后的燃烧室壳体内壁的隔热贴片和烧蚀残留物的高压水射流清理设备，替代了传统的人工手持刀具铲挖或化学药剂浸泡等落后工艺，使造价昂贵的发动机燃烧室壳体得以重复使用，节省了大量的科研经费。

31所还利用磨料射流技术开发研制成我国第一台用于固体火箭发动机生产的高压水射流自动喷砂机，并成功用于航天31所、806所及兵器部845厂等单位。该机采用PC机自动控制，水喷砂作业无粉尘污染，喷砂过程使用带防锈剂的循环水，喷砂处理后的工件表面显露金属本体在自然环境下一周内不锈蚀，其喷砂效率、表面质量明显优于传统干式喷砂。该项技术成果被载入《1995 年中国实用科技成果大辞典》。此外，31所还成功地研制了用于固体火箭发动机浇注推进剂工序的高压水射流清洗浇注设备及工装的车载清洗机等，为我国航天工业的发展做出了贡献。该设备1999年出口创造了可观的经济效益。