杨幂

发稿时间: 2020-07-10 09:09:02

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  中新社北京7月9日电 题:长三乙火箭“瘦身”成功 运载能力提高50公斤

  作者 郭超凯 付应丽 王涑

  由中国航天科技集团所属中国运载火箭技术研究院抓总研制的长征三号乙运载火箭(简称“长三乙火箭”)9日在西昌卫星发射中心,成功将亚太6D通信卫星送入预定轨道。此次发射,长三乙火箭“瘦身”成功,运载能力从原来的5500公斤提高至5550公斤。

  “瘦身”第一步:拿掉1个补压气瓶

  据中国运载火箭技术研究院长三甲系列火箭总体副主任设计师张亦朴介绍,近年来,长三甲系列火箭(含长三甲、长三乙、长三丙3型火箭)实现去任务化设计,大大提高了火箭的任务适应性。长三乙火箭的地球同步转移轨道运载能力为5500公斤,但此次发射的亚太6D通信卫星“超重”,该卫星重量达5550公斤。

  为了让卫星能够顺利搭乘,设计人员专门对长三乙火箭进行优化改进,帮助火箭“瘦身”,让火箭自身重量减少50公斤。如此一来,长三乙火箭的运载能力就相应提高50公斤,满足“乘客”需求。

  “瘦身”第一步,设计人员首先优化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钛合金材料。拿掉一个气瓶后,补压气瓶的整体重量变小,火箭成功“瘦身”20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。三级贮箱重量对火箭运载能力影响为1:1,换言之,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,执行本次任务的长三乙火箭贮箱对亚太6D卫星进行“量体裁衣”。工艺和结构的改变,使得设计人员可以为火箭贮箱选用更轻薄的壁板,贮箱重量直降10公斤。

  “瘦身”第三步:减掉2层防晃板

  在前面两步“瘦身”的基础上,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,其安装位置主要根据火箭发射轨道确定。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,为提高火箭适应性,长三乙火箭的三级氢箱内共安装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通信卫星的实际轨道需求,减掉2层防晃板,再次“瘦身”,又让火箭自身重量下降了20公斤。

  “通过这些改进,本次长三乙火箭共减重50公斤,这意味着其运载能力直接提高50公斤,达5550公斤,满足亚太6D卫星搭载需求,这对长三乙火箭来说是前所未有的。”张亦朴说。(完)

【编辑:于晓】

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