像搭積木一樣造火箭!長(cháng)六改成功首飛的背后還有這些突破
今天(29日)下午,我國首型固體捆綁中型運載火箭長(cháng)征六號改在太原衛星發(fā)射中心成功發(fā)射,將浦江二號衛星和天鯤二號衛星送入預定軌道。長(cháng)征六號改運載火箭的首飛成功,標志著(zhù)我國新一代運載火箭家族再添新成員,進(jìn)一步完善了我國新一代運載火箭的型譜建設。
新一代運載火箭長(cháng)征六號改成功首飛
長(cháng)征六號改火箭全長(cháng)約50米,起飛重量約530噸,它是我國首型固體捆綁運載火箭,火箭的芯級采用液體燃料,直徑3.35米,四個(gè)助推器采用固體燃料,直徑2米。
航天科技集團八院長(cháng)征六號改運載火箭總指揮 洪剛:芯一級和芯二級均采用液氧煤油發(fā)動(dòng)機,捆綁4個(gè)2米2段式的固體助推器,700公里的太陽(yáng)同步軌道運載能力大于4噸。作為我國第一型固液(體)捆綁運載火箭,首次實(shí)現了固液發(fā)動(dòng)機在我國運載火箭領(lǐng)域的“跨界”合作。
長(cháng)征六號改運載火箭成功首飛,實(shí)現了我國運載火箭固體捆綁等一系列技術(shù)的新突破,它可以通過(guò)對火箭構型的調整,滿(mǎn)足單星發(fā)射、多星發(fā)射、星座組網(wǎng)和補網(wǎng)發(fā)射等不同需求。
航天科技集團八院長(cháng)征六號改運載火箭總指揮 洪剛:通過(guò)助推器的調整可形成多種構型,覆蓋不同的運載能力梯度的一個(gè)火箭系列,滿(mǎn)足未來(lái)衛星多樣化的密集發(fā)射需求。
我國分段式固體發(fā)動(dòng)機首次工程化
長(cháng)征六號改是我國首型固體捆綁運載火箭,作為我國第一型“混合動(dòng)力”的新一代火箭,實(shí)現了我國分段式固體發(fā)動(dòng)機的首次工程化應用。
與我國其他火箭相比,長(cháng)征六號改最大的區別就是它的火箭主體段使用的是液體發(fā)動(dòng)機,而捆綁在四周的助推器使用的是固體發(fā)動(dòng)機。液體發(fā)動(dòng)機性能高、工作時(shí)間長(cháng),固體發(fā)動(dòng)機推力大、使用維護簡(jiǎn)單,兩者的優(yōu)勢結合從而實(shí)現了火箭可靠性更高、性?xún)r(jià)比更優(yōu)。
航天科技集團四院固體運載發(fā)動(dòng)機系列總設計師 王健儒:固體發(fā)動(dòng)機就是它預先要把推進(jìn)劑都放里邊,它不需要提前加注,所以使用起來(lái)非常方便。固體發(fā)動(dòng)機的加速性是非常好,點(diǎn)火到產(chǎn)生推力基本上幾十毫秒就能產(chǎn)生額定的推力。
長(cháng)征六號改捆綁的四個(gè)助推器是2米2分段的固體火箭,單枚推力可達120噸,通過(guò)本次發(fā)射的首次工程化應用,也意味著(zhù)未來(lái)我國新一代運載火箭可實(shí)現更多段、更大推力的固體運載動(dòng)力。
航天科技集團四院固體運載發(fā)動(dòng)機系列總設計師 王健儒:后續我們要研制更大的重型的運載(火箭),大型的運載火箭,需要我們千噸級的這樣的一個(gè)固體發(fā)動(dòng)機作為推力的話(huà),它的長(cháng)度可能會(huì )就到二三十米長(cháng),我可能分5段,我就能實(shí)現更大的一個(gè)推力。
長(cháng)征六號改運載火箭首飛成功,標志著(zhù)以液體芯級為主動(dòng)力,以固體捆綁為助推動(dòng)力的火箭,正式進(jìn)入中國主流運載火箭領(lǐng)域,填補了中國航天動(dòng)力技術(shù)的多個(gè)空白。
搭積木將成未來(lái)火箭研制常態(tài)
本次發(fā)射的長(cháng)征六號改運載火箭,不僅燃料特殊,整個(gè)火箭的研制也采用了模塊化、組合化、系列化的模式,可以像搭積木一樣造火箭。那么,模塊化造火箭到底有什么好處?又是怎樣實(shí)現的呢?
長(cháng)征六號改運載火箭沿用了長(cháng)征五號運載火箭的設計理念,令火箭的模塊產(chǎn)品盡可能通用,打造多種構型,匹配不同任務(wù)需求。
航天科技集團八院長(cháng)征六號改運載火箭總指揮 洪剛:像我們目前新一代運載火箭當中,長(cháng)征五號火箭、長(cháng)征七號火箭和長(cháng)征八號火箭都是通過(guò)模塊化、組合化、系列化的這樣一種發(fā)展途徑研制出來(lái)的。(可以)通過(guò)不同助推模塊的組合形成光桿、捆綁兩個(gè)固體助推、兩個(gè)通用芯級液體助推等構型。
采用模塊化火箭制造后,研制人員可以針對不同的任務(wù)來(lái)快速調節火箭構型,最大程度減少準備時(shí)間,降低火箭發(fā)射成本。
航天科技集團八院長(cháng)征六號改運載火箭總指揮 洪剛:通過(guò)通用升級模塊,像搭積木一樣形成多種構型,滿(mǎn)足不同運載能力需求的系列化火箭,研制更高效,組合更加靈活,性?xún)r(jià)比更高,產(chǎn)品和技術(shù)更成熟,為我國新一代運載火箭的創(chuàng )新發(fā)展奠定了堅實(shí)的基礎。
配“健康管家” 可無(wú)人值守
不僅造火箭的模式新穎,長(cháng)征六號改運載火箭的發(fā)射模式也非常智能。本次發(fā)射不僅實(shí)現了無(wú)人值守,還為火箭配備了“健康管家”。那這些智能設備是如何發(fā)揮作用的呢?
運載火箭無(wú)人值守發(fā)射技術(shù),是指我們運載火箭進(jìn)入發(fā)射流程以后,前端塔架無(wú)人值守。
航天科技集團八院長(cháng)征六號改運載火箭副總設計師 張亮:簡(jiǎn)化了我們箭地的連接和操作,來(lái)實(shí)現前端的無(wú)人值守技術(shù)。
相比常規的運載火箭發(fā)射流程,長(cháng)征六號改運載火箭將無(wú)人值守時(shí)間提前了近3.5小時(shí),實(shí)現了發(fā)射前4小時(shí)無(wú)人值守。同時(shí),火箭上還配備一名智能化體檢“醫生”。
航天科技集團八院長(cháng)征六號改運載火箭副總設計師 辛高波:我們火箭上面配置了一個(gè)故障診斷計算機,在發(fā)動(dòng)機點(diǎn)火以后0.3秒的時(shí)間以?xún)龋瑫?huì )進(jìn)行一個(gè)準確的判斷,給出發(fā)動(dòng)機是否工作正常的結論。這樣就能確保火箭點(diǎn)火起飛段的安全性和可靠性。
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