延伸閱讀

低溫加注系統(tǒng)創(chuàng)“亞洲之最”

長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭成功首飛，其低溫加注系統(tǒng)也經(jīng)歷了考驗(yàn)?！伴L(zhǎng)征五號(hào)是目前亞洲直徑最大、發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)量最多的低溫火箭，為其配套的低溫加注系統(tǒng)具有規(guī)模最大、技術(shù)最先進(jìn)、流程最復(fù)雜的特點(diǎn)，被譽(yù)為‘亞洲之最’?！敝袊?guó)航天科技集團(tuán)公司一院15所長(zhǎng)征五號(hào)型號(hào)副總師、項(xiàng)目指揮賀建華透露。

低溫加注系統(tǒng)是向火箭加注、補(bǔ)加低溫介質(zhì)，并實(shí)現(xiàn)低溫介質(zhì)安全、合理排放的系統(tǒng)。賀建華介紹，長(zhǎng)征五號(hào)的低溫加注系統(tǒng)擁有低溫閥門(mén)200多個(gè)、氣動(dòng)閥門(mén)1000多個(gè)，低溫管路達(dá)1萬(wàn)多米、供氣管路3萬(wàn)多米，電纜100多公里，規(guī)模是以往系統(tǒng)的數(shù)倍。同時(shí)由于加注流量大，密封、絕熱難度大，安全性和環(huán)境適應(yīng)性要求高，該系統(tǒng)在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的跨越。

文昌發(fā)射場(chǎng)為長(zhǎng)征五號(hào)、長(zhǎng)征七號(hào)兩型火箭設(shè)置了兩個(gè)發(fā)射塔。一院15所長(zhǎng)征五號(hào)項(xiàng)目組副指揮呂巖介紹，長(zhǎng)征七號(hào)采用液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)，需要輸送液氧；長(zhǎng)征五號(hào)除了液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)，還采用氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)，需要用兩套系統(tǒng)分別輸送液氫和液氧。為了節(jié)約成本、節(jié)省占地，發(fā)射場(chǎng)將液氧加注庫(kù)區(qū)，建在了兩個(gè)發(fā)射塔之間，用一個(gè)低溫加注系統(tǒng)給兩個(gè)發(fā)射工位輸送液氧，這在國(guó)內(nèi)發(fā)射場(chǎng)低溫加注系統(tǒng)中尚屬首次。同時(shí)還實(shí)現(xiàn)對(duì)長(zhǎng)征五號(hào)同時(shí)進(jìn)行助推器、一級(jí)和二級(jí)加注。李艷 付毅飛

活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)

毫米級(jí)定位精度

中國(guó)航天科技集團(tuán)一院“長(zhǎng)五”發(fā)射平臺(tái)設(shè)計(jì)人員李道平，在控制室按下“前進(jìn)”鍵，“長(zhǎng)五”活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)以4米/分的速度駛向發(fā)射區(qū)，到達(dá)發(fā)射工位時(shí)，發(fā)射臺(tái)前端“限位傳感器”觸發(fā)，活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)停下來(lái)，完成一次定位。

這時(shí)，駕駛室內(nèi)的李道平發(fā)現(xiàn)活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)與定位點(diǎn)之間有10毫米的距離，他啟動(dòng)“二次定位”功能，先前進(jìn)15毫米，再后退10毫米，定位點(diǎn)分毫不差。

怎樣實(shí)現(xiàn)如此精準(zhǔn)的定位呢？“長(zhǎng)五”活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)由16臺(tái)電機(jī)控制對(duì)應(yīng)的8對(duì)輪組，承載“大噸位”的平臺(tái)實(shí)現(xiàn)平行軌道勻速運(yùn)行、圓弧形軌道上差速運(yùn)行。要讓定位精準(zhǔn)到毫米級(jí)，主要靠?jī)蓚€(gè)功能?；顒?dòng)發(fā)射平臺(tái)設(shè)計(jì)人員吳孟強(qiáng)介紹：“一個(gè)是一次定位，另一個(gè)是二次定位。一次定位能讓平臺(tái)行走到發(fā)射工位時(shí)，觸發(fā)‘前端限位傳感器’，使速度由4米/分降為0。當(dāng)一次定位精度不夠時(shí)，二次定位能讓活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)在軌道上，按照10、15、20、25毫米4個(gè)檔前后微動(dòng)，實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)定位?！笨氯毡?/p>

推舉長(zhǎng)征五號(hào)的“綠巨人”

作為我國(guó)目前推力最大的運(yùn)載火箭，長(zhǎng)征五號(hào)擁有強(qiáng)大的“中國(guó)芯”，其動(dòng)力系統(tǒng)由中國(guó)航天科技集團(tuán)第六研究院自主研制。其中，芯一級(jí)主動(dòng)力50噸氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)的研制成功，填補(bǔ)了我國(guó)大推力氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)空白，大幅提升了我國(guó)液體火箭推進(jìn)技術(shù)的整體水平。

50噸氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)是我國(guó)首臺(tái)大推力的氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)，具備綠色環(huán)保、運(yùn)載高效、推力強(qiáng)勁、低溫之最的特點(diǎn)。

50噸氫氧火箭發(fā)動(dòng)機(jī)采用液氫、液氧作為推進(jìn)劑，燃燒產(chǎn)物是水，對(duì)環(huán)境不會(huì)造成污染。而且氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)比現(xiàn)有常規(guī)燃料發(fā)動(dòng)機(jī)性能提高約50%，是當(dāng)前已知推進(jìn)效率最高的化學(xué)推進(jìn)劑火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，可大幅減少火箭運(yùn)載所需的推進(jìn)劑重量，對(duì)于提高火箭的運(yùn)載能力具有至關(guān)重要的作用。與現(xiàn)役上面級(jí)氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)相比，50噸氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)真空推力是其9倍，使長(zhǎng)征五號(hào)火箭的運(yùn)載能力實(shí)現(xiàn)了大幅躍升。

在長(zhǎng)征五號(hào)800噸重的身體里，90%是-252℃的液氫和-183℃的液氧，這已經(jīng)接近低溫的極限。50噸氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)在超低溫、高溫、高壓等苛刻工況條件下工作，其研制中采用了新材料、攻克了新技術(shù)，將有益于我國(guó)的工業(yè)現(xiàn)代化。付瑞霞 梁愛(ài)平

3D打印主承力件減重30%

中國(guó)航天科技集團(tuán)一院利用激光同步送粉3D打印技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)征五號(hào)鈦合金芯級(jí)捆綁支座試驗(yàn)件的快速研制，這是激光同步送粉3D打印技術(shù)首次在大型主承力部段關(guān)鍵構(gòu)件上的應(yīng)用。

捆綁支座為運(yùn)載火箭主承力構(gòu)件，綜合力學(xué)性能要求高，目前使用的性能較好的高強(qiáng)鋼，多采用鍛造再機(jī)加的方式成型，但這種方法材料去除量大、加工周期長(zhǎng)。面對(duì)新型號(hào)減重的迫切需求，一院211廠提出采用具有更高比強(qiáng)度的鈦合金材料，利用激光同步送粉3D打印工藝，實(shí)現(xiàn)捆綁支座的整體成型。

經(jīng)過(guò)系統(tǒng)工藝研究，試制的產(chǎn)品順利通過(guò)了成分、組織性能、表面質(zhì)量及內(nèi)部質(zhì)量等各類(lèi)檢測(cè)，整體綜合性能達(dá)到鍛件水平，且較原設(shè)計(jì)減重30%。產(chǎn)品的試制成功，對(duì)拓展3D打印技術(shù)在箭體結(jié)構(gòu)制造領(lǐng)域的應(yīng)用、豐富大型難加工金屬結(jié)構(gòu)件研制技術(shù)手段，具有重要意義。周慶軍