托舉亞太6D衛星升空 揭開長三乙火箭“瘦身”秘籍

2020年07月09日22:07  來源:人民網-科技頻道
 

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后一顆衛星后,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)抓總研制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朴介紹,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、論証,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,拿掉一個氣瓶后,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。

在保証承載能力的前提下,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。”張亦朴說。

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致的復查工作,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:趙竹青、呂騫)