同一模块,不同重量——芯级、助推巧妙减重 进一步提升运载能力

     来源:中国航天报  发布时间:2020-05-06

对于多级火箭,芯一级、助推器减重对提高运载能力的影响并不明显。而对于“一级半”入轨的长五B来说,芯一级减重多少,运载能力几乎就可以提高多少;助推器减重与运载能力提高的比例也高达1.25:1。因此,减重对于长五B的收益是相当可观的。

位于火箭箭体底部的是发动机舱,以前,长五尾段采用的是组合梁结合分瓣玻璃钢底板的结构方案。这次,航天科技集团一院703所把大直径大厚度碳纤维复合材料“三加二”蜂窝夹层结构整体成型技术用在了一级尾段的壁板和防热板结构成型中,通过采用轻质化碳纤维复合材料结合铝蜂窝夹层结构方案替代原方案,实现减重约400公斤。

助推器的减重也很有特色。航天科技集团八院长五系列火箭项目办主任张修科介绍,以前长五的4个助推器就像是4位壮汉,分别用“单肩”扛着芯级,这对“肩膀”的结构提出了非常高的要求。在长五B火箭的研制过程中,团队创新采用杠杆等原理,在捆绑点上、助推器头锥中插上了4根“扁担”,变“单肩”扛为“双肩”挑,分散了受力,再辅以先进的结构计算方式,综合改进头锥的结构,实现了可观的减重。助推器头锥、气瓶等方面的改进,实现了减重700公斤。而长五B火箭的许多减重措施,也将应用在长五火箭上。

无论是火箭减重还是增加更大的整流罩,都需要通过严格的地面试验来验证。航天科技集团一院长五火箭副总设计师朱曦全说,在地面试验方面,长五火箭团队综合利用现有条件,创新方法开展试验,尽可能在地面发现疑点并改进,确保火箭飞天万无一失。