火箭|火箭也“瘦身”!看长三乙火箭如何减下50公斤?

7月9日20时11分 , 由航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院(简称火箭院)抓总研制的长征三号乙运载火箭(简称“长三乙火箭”)在西昌卫星发射中心点火升空 , 成功将亚太6D高通量通信卫星送入预定轨道 。 发射取得圆满成功 。
这是“长三乙火箭”继6月23日成功发射北斗三号工程最后一颗卫星后 , 时隔16天后的又一次亮相 。 近年来 , 长三甲系列火箭实现了去任务化设计 , 大大提高了火箭的任务适应性 。 此次发射的亚太6D卫星重量为5550公斤 , 而长三乙火箭地球同步转移轨道运载能力为5500公斤 , 卫星“超重”了 , 怎么办?设计人员专门对长三乙火箭进行了优化改进 , 帮助火箭“瘦身” , 让火箭自身重量减少了50公斤 , 这样一来 , 长三乙火箭的运载能力就相应地提高了50公斤 , 满足了“乘客”需求 。 那么火箭想“瘦身”要分几步呢?
火箭|火箭也“瘦身”!看长三乙火箭如何减下50公斤?
“瘦身”第一步:拿掉一个补压气瓶
设计人员首先优化了长三乙火箭三级补压气瓶的材料和数量 。
补压气瓶主要是在火箭发动机启动前 , 为贮箱进行补压 。 以前 , 火箭三级共有5个钛合金材质的气瓶 , 设计人员经过大量的数据分析、论证 , 在满足强度要求和使用需求的情况下 , 将5个气瓶减为4个气瓶 。 同时 , 在气瓶的材质上 , 设计人员用复合材料替代了钛合金材料 。
这样一来 , 拿掉一个气瓶后 , 补压气瓶的整体重量变小了 , 火箭一下子“瘦身”了20公斤 。
火箭|火箭也“瘦身”!看长三乙火箭如何减下50公斤?
“瘦身”第二步:贮箱壁板变轻薄
除了在补压气瓶上做文章 , 设计人员还优化了火箭的三级贮箱结构 。
三级贮箱的重量对火箭运载能力的影响是1:1的 , 也就是说贮箱重量减轻1公斤 , 火箭运载能力就能提高1公斤 。
在本次发射任务中 , 长三乙火箭三级贮箱壁板采用了两面光加工工艺 , 先用数控龙门壁板铣将壁板两面铣平 , 再进行化铣加工 , 使壁板结构尺寸具有良好的一致性 。
在保证承载能力的前提下 , 执行本次发射任务的长三乙火箭贮箱对亚太6D卫星进行了“量体裁衣” , 工艺和结构的改变 , 让设计人员为火箭贮箱选用了更轻薄的壁板 , 贮箱重量直降10公斤 。
火箭|火箭也“瘦身”!看长三乙火箭如何减下50公斤?
“瘦身”第三步:减掉2层防晃板
此外 , 设计人员还把火箭液氢贮箱里的4层环形防晃板减少为2层 。
防晃板的作用是抑制贮箱内推进剂晃动 , 其安装位置主要是根据火箭的发射轨道确定的 , 轨道不同 , 氢箱内的液位就不同 , 防晃板的安装位置也不同 。 近年来 , 为了提高火箭适应性 , 长三乙火箭的三级氢箱内共安装了4层环形防晃板 , 可满足所有轨道任务的需求 。
在此次发射任务中 , 设计人员根据亚太6D卫星的实际轨道需求 , 减掉了2层防晃板 , 再次“瘦身” , 又让火箭自身重量下降了20公斤 。
火箭|火箭也“瘦身”!看长三乙火箭如何减下50公斤?
“通过这些改进 , 本次长三乙火箭一共减重了50公斤 , 这意味着其运载能力直接提高了50公斤 , 达到了5550公斤 , 满足了亚太6D卫星搭载需求 , 这对于长三乙火箭来说是前所未有的 。 ”火箭院长三甲系列火箭总体副主任设计师张亦朴说 。
当前长三甲系列火箭技术状态总体稳定 , 发射前 , 型号队伍重点对产品质量进行了严格控制 , 从产品的生产、试验等环节进行认真细致的复查工作 , 确保了产品的可靠性 , 确保了成功 。
【火箭|火箭也“瘦身”!看长三乙火箭如何减下50公斤?】本次发射是长三甲系列火箭第113次发射 , 长征系列火箭第339次发射 。


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