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中国航天迈进大火箭时代(2)

2016-11-03 22:35:24  军报记者网    参与评论()人

“出生”数字化长征五号在研制过程中首次全面推进先进的数字化设计手段,引进三维数字化设计工具,构建了我国运载火箭研制历史上第一个全三维数字火箭,开创了火箭型号数字化研制的先河。你能相信吗,作为运载火箭的主承力构件,长征五号的钛合金芯级捆绑支座竟然是3D打印出来的,不仅强度更高,加工速度更快,重量还比原来的高强钢设计减重30%。航天科技一院长征五号运载火箭总设计师李东告诉记者,3D打印将为今后火箭的主承力部段轻量化结构设计与制造,提供强有力的技术支撑。

“心脏”系列化长征五号的研制,牵引出三型高性能新型火箭发动机,均采用无毒无污染的推进技术。其中,120吨级液氧煤油发动机推力大、比冲高,已成为我国新一代运载火箭各个不同构型火箭共用的基础动力装置;50吨级液氧液氢发动机,在国际同类发动机中处于先进水平;8吨级膨胀循环先进上面级液氧液氢发动机技术,可以大大提高发动机的自身可靠性,为我国首创。“三型发动机的研制,使我国运载推进技术水平大幅提高。”栾恩杰说。

“座驾”一体化首次亮相的大火箭活动发射平台实现了10多项技术突破,它的最大亮点是将原来发射塔上的上百台地面设备集成在现有发射平台上,实现了机、电、液、气等众多系统的一体化,使火箭在发射塔的准备流程成倍缩短。科研人员还开发出了“十二点调平技术”,只需操作按钮,就能使大火箭实现自动调平,让火箭“坐”得又直又稳。

“脑袋”通用化长征五号不仅坐得更稳,“脑袋”也更“灵光”。现役火箭头部的整流罩都是金属铝结构,卫星装在里面无法与外界通讯。为了保持卫星与地面的通讯畅通,必须在整流罩上开个口,用其他透波材料打个补丁,就像“开天窗”一样。“因为每次装载的卫星不同,‘天窗’的位置每次都不一样,因此整流罩不具备通用性。”长征五号运载火箭结构设计师戴政介绍说,长征五号的整流罩首次采用了全透波结构,就像给卫星信号开了个“全景天窗”,通用性极强,将使后续火箭整流罩的设计和生产效率得到大幅提高。

蓄势的一代:30年磨一“箭”

当火箭托举上面级进入预定轨道的捷报传来,龙乐豪院士抑制不住激动,眼中晶莹闪烁。

世人皆知,从2006年立项至今,长征五号冲刺了10年。许多人不知道的是,从提出论证到如今,长征五号整整走了30年,可谓30年磨一“箭”。

上个世纪80年代中期,时任长征三号甲系列运载火箭总设计师龙乐豪,带领团队深入研究国际航空发展方向,结合我国当时的技术基础,提出了发展大火箭的设想。从那时起,中国开启了大火箭的漫漫征途。

第一个10年,在国家863计划支持下,中国航天人开展了新一代运载火箭的系列论证工作。

第二个10年,中国航天人开展新一代运载火箭方案论证,并在液氧煤油和氢氧两种大推力火箭发动机关键技术研究领域,取得重大突破。

第三个10年,长征五号运载火箭正式立项,中国航天人攻破无数技术难关,终于打造出了我国首枚大火箭……

此刻,带着30年积蓄的势能,长征五号一飞冲天。回望30年征程,龙乐豪感慨万千:这是千呼万唤的30年,也是千锤百炼的30年!

航天科技一院长征五号运载火箭总设计师李东告诉记者,大火箭的全套硬件设计,经历了“摸石头过河”式的漫长探索过程。

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