首型固体捆绑运载火箭“长征六号改”首飞成功

新民晚报讯(记者叶薇)我国新一代运载火箭家族再添新成员!今天17时50分,我国首型固体捆绑中型运载火箭“长征六号改”在太原卫星发射中心成功发射,顺利将浦江二号卫星和天鲲二号卫星送入预定轨道。“长征六号改”运载火箭首飞任务取得圆满成功,实现了我国固体捆绑等一系列技术新突破,推动新一代运载火箭迈向更高效、更智能、更安全。

“长征六号改”运载火箭由中国航天科技集团八院(上海航天技术研究院)抓总研制。火箭可通过助推器的调整,形成多种构型,打造运载能力覆盖范围广、性价比高的运载火箭系列,可满足未来卫星多样化的密集发射需求。

首型固体捆绑运载火箭“长征六号改”首飞成功休闲区蓝鸢梦想 - Www.slyday.coM孙公明 摄(下同)

固液混动完美搭配

长征系列运载火箭已发射411次,但尚未有固体捆绑火箭的先例。“长六改”运载火箭作为我国第一型“混合动力”的新一代长征系列运载火箭,在技术难度高、系统复杂的航天领域也玩了一把跨界,充分发挥液体发动机性能高、工作时间长和固体发动机推力大、工作可靠、使用维护简单的综合优势。

火箭芯级采用液氧煤油发动机,捆绑了四个固体发动机作为助推器,单枚助推推力可达120吨,刷新了长征系列运载火箭最快“起跑”记录;借助固体发动机结构相对简单、部组件少、可靠性高、操作维护方便、贮存时间长的优势,“长六改”运载火箭箭上管路系统减少55%、可实现固体助推器在发射场直接安装、并实现捆绑火箭14天快速发射。

如此庞大的“硬汉子”并不是“糙汉子”。为了克服在飞行过程中固液发动机联合工作带来的复杂力、热环境,研制人员建立了全面完整的捆绑火箭力学环境条件设计方法体系和气固两相喷流底部热环境预示模型,国内首次定量描述了声致振动特性,通过精准预示和控制措施,有效确保了“乘客”的乘坐舒适性。

首型固体捆绑运载火箭“长征六号改”首飞成功休闲区蓝鸢梦想 - Www.slyday.coM

“健康管家”智能诊断

为了保证发射任务万无一失,火箭芯一级设置了“智能”健康诊断系统。“点火”指令下达后,芯一级液体发动机先点火,健康诊断系统进入工作模式,一旦出现非正常的突发状况,健康诊断系统将立刻做出判断,实施自动紧急关机,同时助推器的固体发动机将不再点火。

其实,我国的液体运载火箭都有一套紧急关机系统,这套系统通常设置在地面机柜中。这次,“长六改”火箭的设计师们把这套系统搬到了火箭上。这个经集成化、小型化设计后的系统,虽然仅有一本B5书的大小,但其强大的芯片运算能力、快速精准采集发动机参数并实时诊断的本事却不可小觑。在芯级液体发动机点火后的2.5秒,健康诊断系统进入发动机诊断窗口;2.5-2.8秒,在短短的0.3秒内,这位“健康管家”需要在前期收集的大量数据基础上,对发动机的健康状况诊断:若监测到发动机存在问题,要在须臾间完成故障发动机自动紧急关机,确保固体助推器不再执行点火程序,真可谓是“最强大脑”。

此外,“长六改”火箭在国内首次采用伺服系统在线故障诊断与自适应重构技术,火箭飞行过程中,当某台伺服机构出现故障时,智能“大脑”会根据自我诊断后的结果,重新进行计算并分配控制指令,实现火箭飞行的智能控制。

“无人值守”安全高效

首飞前4小时,在测控发射大厅里,八院“长六改”试验队员正在有序推进火箭发射前的各项加注以及测试工作。与以往不同,此时,前端塔架上所有操作人员早已安全撤离。火箭发射前的所有工作都将通过测控发射大厅实现远程控制。这就是“长六改”火箭无人值守技术带来的发射场景。

“长六改”火箭无人值守技术实现了我国在运载领域的三个“首次”:首次采用自动对接加注技术,可实现远程全流程推进剂自动加注;首次采用零秒脱落技术,火箭箭地连接器在起飞瞬间自动脱落;首次实现推进剂加注开始后,发射场前端无人员值守,有效保障了火箭发射任务的安全性。

实现自动对接加注主要靠“智能机械臂”。八院805所设计师历时4年攻关,通过跨学科钻研,赋予了机械臂自主学习和空间姿态捕获的能力,让它像长了“大脑和眼睛”一样,具备了动态测量、实时跟踪的本事,可以确保在雨、雪、雾等复杂天气环境中准确获取目标位置。

机械臂动作温柔又会“轻功”。能实时调整用力方向,让连接器温柔又精准地与箭上阀门对接。而机械臂的气动平衡技术,会使得连接器和加注管路始终处于悬浮状态,像是被一个会轻功的高人托举一般,无论火箭发生怎样的晃动,加泄连接器都能做到如影随行,避免加泄连接器对箭上接口产生牵制力,造成泄漏现象。

八院“长六改”运载火箭总指挥洪刚介绍,“长六改”运载火箭是八院第一个实现火箭全三维数字模型设计制造的型号。“我们完全取消了以往型号在研制过程中绘制的二维纸质图纸,在生产制造车间配置了高性能终端,总装操作人员可在生产车间随时调用模型查看,设计正确性和生产效率大幅提升。”

相关推荐

  • 友情链接:
  • PHPCMSX
  • 智慧景区
  • 微信扫一扫

    微信扫一扫
    返回顶部

    显示

    忘记密码?

    显示

    显示

    获取验证码

    Close