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托舉亞太6D衛星升空 揭開長三乙火箭“瘦身”秘籍

來源﹕人民網-科技頻道2020-07-10 10:14

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  人民網北京7月9日電(趙竹青)繼6月23日成功發射北斗三號工程最後一顆衛星後﹐時隔16天﹐7月9日20時11分﹐由航天科技集團有限公司所屬中國運載火箭技術研究院(簡稱火箭院)抓總研製的長征三號乙運載火箭在西昌衛星發射中心再次點火升空﹐成功將亞太6D高通量通信衛星送入預定軌道。發射取得圓滿成功。

  火箭院長三甲系列火箭總體副主任設計師張亦樸介紹﹐近年來﹐長三甲系列火箭實現了去任務化設計﹐大大提高了火箭的任務適應性。此次發射的亞太6D衛星重量為5550公斤﹐而長三乙火箭地球同步轉移軌道運載能力為5500公斤﹐衛星“超重”了。

  為了讓衛星能夠順利搭乘﹐設計人員專門對長三乙火箭進行了優化改進﹐幫助火箭“瘦身”﹐讓火箭自身重量減少了50公斤﹐這樣一來﹐長三乙火箭的運載能力就相應地提高了50公斤﹐滿足了“乘客”需求。

  那麼火箭想“瘦身”要分幾步呢﹖

  “瘦身”第一步﹕ 拿掉一個補壓氣瓶

  設計人員首先優化了長三乙火箭三級補壓氣瓶的材料和數量。

  補壓氣瓶主要是在火箭發動機啟動前﹐為貯箱進行補壓。以前﹐火箭三級共有5個鈦合金材質的氣瓶﹐設計人員經過大量的數據分析﹑論證﹐在滿足強度要求和使用需求的情況下﹐將5個氣瓶減為4個氣瓶。同時﹐在氣瓶的材質上﹐設計人員用復合材料替代了鈦合金材料。

  這樣一來﹐拿掉一個氣瓶後﹐補壓氣瓶的整體重量變小了﹐火箭一下子“瘦身”了20公斤。

  “瘦身”第二步﹕貯箱壁板變輕薄

  除了在補壓氣瓶上做文章﹐設計人員還優化了火箭而是三級貯箱結構。

  三級貯箱的重量對火箭運載能力的影響是1:1的﹐也就是說貯箱重量減輕1公斤﹐火箭運載能力就能提高1公斤。

  在本次發射任務中﹐長三乙火箭三級貯箱壁板採用了兩面光加工工藝﹐先用數控龍門壁板銑將壁板兩面銑平﹐再進行化銑加工﹐使壁板結構尺寸具有良好的一致性。

  在保證承載能力的前提下﹐執行本次發射任務的長三乙火箭貯箱對亞太6D衛星進行了“量體裁衣”﹐工藝和結構的改變﹐讓設計人員為火箭貯箱選用了更輕薄的壁板﹐貯箱重量直降10公斤。

  “瘦身”第三步﹕減掉2層防晃板

  此外﹐設計人員還把火箭液氫貯箱裡的4層環形防晃板減少為2層。

  防晃板的作用是抑制貯箱內推進劑晃動﹐其安裝位置主要是根據火箭的發射軌道確定的﹐軌道不同﹐氫箱內的液位就不同﹐防晃板的安裝位置也不同。近年來﹐為了提高火箭適應性﹐長三乙火箭的三級氫箱內共安裝了4層環形防晃板﹐可滿足所有軌道任務的需求。

  在此次發射任務中﹐設計人員根據亞太6D衛星的實際軌道需求﹐減掉了2層防晃板﹐再次“瘦身”﹐又讓火箭自身重量下降了20公斤。

  “通過這些改進﹐本次長三乙火箭一共減重了50公斤﹐這意味著其運載能力直接提高了50公斤﹐達到了5550公斤﹐滿足了亞太6D衛星搭載需求﹐這對於長三乙火箭來說是前所未有的。”張亦樸說。

  當前長三甲系列火箭技術狀態總體穩定﹐發射前﹐型號隊伍重點對產品質量進行了嚴格控制﹐從產品的生產﹑試驗等環節進行認真細緻的復查工作﹐確保了產品的可靠性﹐確保了成功。

  本次發射是長三甲系列火箭第113次發射﹐長征系列火箭第339次發射。

[ 責編﹕張佳興 ]
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