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长征五号首飞成功 未来将承担探月探火任务(2)

2016-11-04 05:02:08  京华时报    参与评论()人

“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。

  >>研制难

  从论证到发射经历整30年

从2006年立项至今,长征五号冲刺了10年。但是,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。

1986年,在国家“863”计划支持下,我国开始了论证研制新一代运载火箭。

1995年,我国开展新一代运载火箭方案论证以及液氧煤油与氢氧两种大推力火箭发动机关键技术研究。

2000年,120吨级液氧煤油发动机立项研制。

2001年,50吨级液氢液氧发动机立项研制。

2006年,国务院正式批准新一代运载火箭基本型长征五号立项研制,从此开始长达10年的攻坚磨砺。

航天科技一院长征五号运载火箭总设计师李东告诉记者,仅就火箭捆绑结构而言,由于长征五号火箭芯级推力每个捆绑点高达330吨,比以往的中型火箭增加了3倍多,这就意味着大火箭必须采取全新的设计。在没有任何经验可以借鉴的情况下,航天科技集团一院的设计人员,进行了上千次的结构模型分析和优化,历时数年终于完成了“大推力捆绑结构设计”,实现了我国火箭结构设计史上的重大突破。

5米直径大型箭体结构为我国运载火箭首次采用,是火箭实现运载能力重大跨越的基础,无论是设计、制造还是试验,难度都极大。据科研人员介绍,仅新型贮箱的焊缝就有近2公里长,是长征二号和长征三号两种火箭的总和。这2公里的焊缝,可谓是长征五号集梦想与艰难于一体的攻关之旅的生动写照。

一组数据见证了长征五号诞生的艰难:据统计,长征五号总的研制项目达到800余项,科研人员累计开展试验1289项,各种地面试验总计超过两万余次,生产各类单机一万八千多台,仅电气系统的元器件就有11万个,是长征二号、长征三号两型火箭元器件总和的1.5倍。“长征五号一个助推器所需要分析的动力学特性参数,几乎是过去一枚火箭的工作量。”航天科技集团某所试验主管王鹏辉说。

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