西安科技打造健康“液體動力”

2022-03-30 07:15:17

本報訊(記者關穎)3月29日17時50分,搭載著“浦江二號”和“天鯤二號”衛(wèi)星的長征六號改運載火箭,在山西太原衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射,順利將兩顆衛(wèi)星送入預定軌道。據(jù)了解,長征六號改運載火箭是我國首型固體捆綁運載火箭。此次發(fā)射,開創(chuàng)了我國新一代運載火箭固液結合的先河。航天科技集團六院為長征六號改運載火箭配套了芯一級、芯二級動力系統(tǒng)及一套輔助動力系統(tǒng),為“浦江二號”衛(wèi)星提供了空間推進系統(tǒng)。

芯一級動力系統(tǒng)由一臺雙機并聯(lián)液氧煤油發(fā)動機組成,單臺液氧煤油發(fā)動機推力120噸級,采用氧自生增壓方案為火箭氧貯箱提供增壓介質,首次采用健康診斷系統(tǒng)用于火箭起飛前芯一級發(fā)動機工作狀態(tài)診斷,發(fā)動機單次飛行工作時間突破二百秒。二級動力系統(tǒng)由一臺18噸級液氧煤油發(fā)動機組成,發(fā)動機單次飛行工作時間突破五百秒。輔助動力系統(tǒng)由18臺推力分別為200N和40N的姿態(tài)控制發(fā)動機組成,在飛行過程中為火箭二級提供滾動力矩,同時在衛(wèi)星分離前提供俯仰、偏航和滾動沖量,確保衛(wèi)星更高精度入軌。

相比其他在役運載火箭型號,本次長征六號改運載火箭首次采用固液捆綁方式,受固體火箭發(fā)動機熱流影響,芯一級液體發(fā)動機底部熱流條件超出了以往型號要求,同時固體分離側推火箭沖擊熱流對芯一級發(fā)動機防熱裙下部噴管產生附加熱流,使得噴管遭遇嚴酷的熱工作環(huán)境。針對此問題,根據(jù)火箭芯一級發(fā)動機底部熱流條件和固體分離側推火箭沖擊熱流條件,六院科研團隊聯(lián)合國內相關領域優(yōu)勢單位,對芯一級發(fā)動機在飛行過程中的結構熱適應性進行了專題仿真分析和復核復算,并利用試片完成火箭分離噴流試驗考核,多角度確認了芯一級發(fā)動機可以適應該熱環(huán)境條件,助力固體液體發(fā)動機的首次“跨界合作”默契滿分。

此次發(fā)射,首次實現(xiàn)了我國在運載火箭上應用健康診斷系統(tǒng)這一創(chuàng)新技術,即芯一級液體發(fā)動機預先點火啟動工作,通過發(fā)動機參數(shù)進行發(fā)動機工作狀態(tài)診斷,若液體發(fā)動機工作正常則固體助推發(fā)動機點火,火箭起飛,否則液體發(fā)動機將緊急關閉,保證箭體、衛(wèi)星載荷及發(fā)射場地面設施的安全。為適應火箭起飛前健康診斷需求和高可靠性要求,六院科研團隊參考地面研制試車應用成熟的故障診斷方案和策略,制定了發(fā)動機飛行健康診斷系統(tǒng)方案,并針對參與診斷的電氣系統(tǒng)產品開展了專項可靠性增長提升工作,從而滿足了嚴苛的可靠性指標要求,為火箭安全可靠起飛“把好脈搏”。

(文章來源:西安日報)

標簽: 液體動力 太原衛(wèi)星發(fā)射中心

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