长征五号乙首飞成功 长五B如何创下中国火箭新纪录
2020-05-06 23:58:55

中国航天科技集团方面表示,为了解决大推力精准入轨问题,一方面,发动机研制队伍要确保发动机燃烧稳定,并尽可能给出“后效”预测值。更重要的是,控制系统必须把所有可能的误差考虑进去。

据航天科技集团一院长五火箭副总设计师李学锋介绍,早在长五系列火箭研制之初,控制系统研制队伍就已统筹考虑长五和长五B的任务特点。长五和长五B控制系统的硬件是通用的,已实现产品化;软件也无需大改,即能适应长五B飞行任务。

李学锋说,针对发动机后效等不确定因素,他们用随机“打靶”的方法,模拟出上万种情况,以验证控制系统设计的可靠性。“打靶”实验证明,即便预测的“后效”与实际情况有所出入,控制系统也能确保火箭精确入轨。与此同时,在火箭总体弹道设计上也要充分考虑发动机“后效”的影响,基于发动机校准试车的实际数据进行计算,进一步优化设计方案。

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

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。

长五B火箭的芯一级尾段位于火箭箭体的最后部位,不仅是发动机舱,而且在整个火箭竖立在发射台上时起到支撑作用。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,航天科技人员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。上海航天技术研究院长五系列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”的结构提出的要求非常高。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600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。

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