更高效,更安全,更智能, “混动火箭”开启航天新征程

来源:中国工业报 | 2022-03-31 17:47:54 |

3月29日17时50分,我国首型固体捆绑中型运载火箭长征六号改运载火箭(以下简称“长六改”)在太原卫星发射中心成功发射,顺利将两颗卫星送入预定轨道,首飞任务取得圆满成功,进一步完善了我国新一代运载火箭的型谱,为我国新一代运载火箭的创新发展奠定了坚实基础。日,中国航天科技集团八院长六改运载火箭总指挥洪刚接受了包括中国工业报在内的记者采访,对长六改运载火箭的研制和首飞进行了详细解读。

图为长征六号改运载火箭点火升空。(孙公明摄)

更高效的“混合动力”火箭

回顾我国运载火箭发展史,长征系列运载火箭已迈入400+发射的崭新征程,但尚未有固体捆绑火箭的先例。长六改作为我国第一型“混合动力”的新一代长征系列运载火箭,在技术难度高、系统复杂的航天领域也玩了一把“跨界”。火箭采用模块化、组合化、系列化发展途径,可通过助推器的调整,形成多种构型,打造运载能力覆盖范围广、梯度合理,价比高的运载火箭系列,可满足未来卫星多样化的密集发射需求。

长六改突破了固体助推器捆绑与分离技术、捆绑点大集中力扩散技术、固液捆绑联合摇摆控制等关键技术。充分发挥了液体发动机能高、工作时间长和固体发动机推力大、使用维护简单的综合优势,从而实现火箭可靠更高、价比更优。同时,依托太原卫星发射中心新建发射工位,长征六号甲火箭可实现14天快速发射,满足中低轨道卫星高密度发射需求。

洪刚表示,长六改作为中国新一代首型固体捆绑中型运载火箭,在整个方案立项、设计、生产、总装测试到最后的发射过程中,始终将科研生产模式转型作为一项重要工作贯穿其中。火箭在研制过程中创新优化的流程项目多达20余项,包括以“无人值守”为代表的发射场测发流程优化、以基于全三维模型实现设计、制造、生产于一体的数字化创新以及单机的产品化选型提升成本管控能力等。

更安全的“无人值守”发射

洪刚表示,长六改最直观的应该算是“无人值守”技术的应用了。通过“无人值守”,长六改实现了发射前4小时全体工作人员从发射塔架撤离,相比常规的运载火箭发射流程提前了3.5小时。

在火箭发射前4小时,前端操作人员全部撤离塔架,火箭通过无人值守技术完成后续的发射流程。长六改无人值守技术实现了我国在运载领域的三个“首次”:首次采用自动对接加注技术,可实现远程全流程推进剂自动加注;首次采用零秒脱落技术,火箭箭地连接器在起飞瞬间自动脱落;首次实现推进剂加注开始后,发射场前端无人员值守,有效保障了火箭发射任务的安全,也是型号对“以人为本”理念的坚定践行。

洪刚说:“我们针对长六改研制周期短、进度紧的特点,根据系统设计指标选配适用的单机,并进行了一系列验证试验,在确保进度的同时也有效降低了成本,充分提升了型号产品的固有可靠。”

更智能的运载火箭

为了保证发射任务万无一失,火箭芯一级设置了“智能”健康诊断系统。“点火”指令下达后,芯一级液体发动机先点火,健康诊断系统进入工作模式,一旦出现非正常的突发状况,健康诊断系统将立刻做出判断,实施自动紧急关机,同时助推器的固体发动机将不再点火。此外,长六改在国内首次采用伺服系统在线故障诊断与自适应重构技术,火箭飞行过程中,当某台伺服机构出现故障时,智能“大脑”会根据自我诊断后的结果,重新进行计算并分配控制指令,实现火箭飞行的智能控制。

洪刚表示,长六改全箭产品化率高达90%以上,这个数据在新一代运载火箭中是位居前列的。以动力系统为例,长六改火箭共配置了26种75件阀门产品,而为型号新研的阀门附件只有130升气瓶和蓄压器两种,这得益于八院多年来持续推进产品化工作。

洪刚表示,面对后续高密度发射的形势,长六改将持续深化科研生产模式转型,包括对研制生产流程进一步优化,深度对标精益管理的各项要求,大力推进数字化应用打通设计生产协调等具体措施,提升新一代运载火箭的可靠、安全、智能化水。同时,火箭采用模块化、组合化、系列化发展途径,通过助推器的调整,可形成单芯级、捆绑2台固体助推器、捆绑4台固体助推器、捆绑通用芯级等多种构型,形成运载能力覆盖范围广、梯度合理,价比高的运载火箭系列,满足未来卫星多样化的密集发射需求。

(余娜杨帆 李同)

关键词: 混动火箭 航天新征程 长征火箭 航天科技


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