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航天科技八院805所青年突击队:在长五首飞的功勋簿上
来源 : 中国航天报  发布时间:2016年11月04日
 

11月3日,我国目前运载能力最大的新一代运载火箭长征五号在海南文昌航天发射场执行首次发射任务。作为长五火箭的主要承制单位之一,中国航天科技集团公司八院805所承担了长五火箭4个3.35米助推器的研制任务,为全箭提供90%以上的起飞推力,是长五火箭起飞的主要动力源。

“长五火箭是我国首个采用助推器支撑的捆绑火箭,4个直径3.35米助推器是目前国内最大的低温液体助推器,采用了全新的箭体结构、动力系统、电气系统,研制规模与难度远超现役运载火箭一子级。”八院长征五号副总师鲍国苗介绍道。除控制系统外,助推器五脏俱全,相当于一枚单级运载火箭。每个助推器安装了2台120吨液氧煤油发动机,并为全箭提供竖立状态的支撑。自2006年10月立项启动以来,助推模块先后完成了以斜头锥外形、大偏置集中力结构、氦加温增压技术、遥附一体化测量、低温POGO分析和抑制技术等为代表的14项重大关键技术攻关,完成了热试车等大型地面试验和系统验证试验,充分验证了助推模块设计的正确性和合理性,满足全箭总体要求。

与传统捆绑火箭主要依靠芯级来进行支撑不同,长五火箭的整箭和载荷质量全部集中在4个助推上,在有利于提高全箭运载能力的同时,极大地增加了助推器结构系统研制难度,形象地说就是要满足“撑得住、点得着、分得开”三大要求。

“撑得住”是指全箭加注完成后,助推器承担了全箭约870吨的重量,同时起飞段也主要依靠助推器8台120吨液氧煤油发动机的推力,这进一步提高了火箭的运载能力,也对助推器的结构设计提出了非常高的要求。

“点得着”就是指助推器的增压输送系统能够创造满足液氧煤油发动机点火的条件,并在飞行中提供稳定的推力。针对长五火箭大推力液氧煤油发动机的特点,助推器采用了全新的液氧箱大流量氦气加温增压方案,可有效保证发动机的稳定工作。

“分得开”就是指助推器推进剂耗尽后,芯级与助推器之间的前后捆绑连接结构能够可靠解锁,实现助推器与芯级的安全分离。

此外长五火箭助推器首次采用了气动外形良好的斜头锥和前捆绑主传力结构,是目前国内最大的偏置集中力舱体。在飞行时助推产生的推力通过头锥上的前捆绑点传递给芯级,在头锥不足0.1平方米前捆绑点处需要承受300多吨的偏置集中力载荷。

长五火箭的首飞成功是我国运载火箭升级换代的里程碑标志,实现了我国液体运载火箭直径从3.35米至5米的跨越,使我国进入空间的能力提升2.5倍以上。(胡芳芳)

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