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长三乙新技术发射中星11号:钛气瓶换为复合材料

发布时间:2019-05-01 03:18 来源:未知 编辑:admin

  执行此次中星11号卫星发射任务的长三乙火箭,作为长三甲系列火箭家族中的一员,历年来已经执行过多次发射任务,是一枚名副其实的“老火箭”了,相对来说,它的参数、状态、性能等各方面都相对成熟、稳定。

  然而,就是这样一枚“老火箭”,却在控制系统、发控系统、测量系统等几个分系统中出现了新的变化,中间还蕴含着火箭未来发展的新趋势。

  2004年,从长三甲系列火箭首次采用主从冗余的控制系统后,“激光惯性测量组合”系统便一直作为平台系统的辅助,配合承担着火箭飞行过程中的控制、制导工作。

  而此次用来托举中星11号卫星升空的长三乙火箭,将火箭的控制系统来了个180度的大转变惯组系统为主,平台为辅。就这样,惯组系统从此登台“唱主角”了。

  对于庞大、复杂的整个火箭系统来说,任何一点细小的更改都要经过反复、仔细的验证,此次对控制系统的更改也不例外。

  “其实从2004年首次采用平台加惯组的复合控制系统后,两套控制系统在火箭飞行过程中都要运行,只是惯组系统并不真正控制火箭而已。”一院试验队控制系统副总师汪玲介绍说,“经过多年的监测、对比,我们认为惯组系统的可靠性、稳定性和精确性都已基本满足控制要求,也就是说,惯组系统已经具备了登台唱主角的前提条件。”

  记者了解到,相对于使用了几十年的平台系统来说,惯组系统本身没有机械结构,它在可靠性方面也相对高一些。同时,在发射前的测试中,惯组系统也相对比较简单。

  正是由于惯组系统在上述这些方面的优势,使得惯组系统成为了未来运载火箭控制系统的一个发展趋势。汪玲还透露,长三甲系列火箭从现在开始,进入控制系统转变的过渡阶段,“算上这枚火箭,未来我们还有4枚火箭使用的是惯组为主、平台为辅的控制系统。预计到2015年以后,长三甲系列所有的运载火箭都将使用双惯组制导控制系统。”

  除了控制系统的变化外,该枚火箭在气瓶的选择上也有新的变化。为了让火箭发动机的高压氦气供应更加可靠,让火箭发动机工作更加稳定,如何让气瓶装得更多成为火箭发控系统人员思考的问题。

  “经过反复论证,我们发现以碳纤维为主要承力件的复合材料气瓶能够满足要求。”一院试验队队员刘文川说,复合材料气瓶除了承压能力、疲劳寿命等性能指标满足使用要求外,还需要经受火箭振动环境和热环境的“考验”。

  试验中,复合材料气瓶顺利通过了震动试验,但在进行热辐射试验时,却出现了问题,由于复合材料属于非金属材料,在耐热方面达不到试验要求。

  但这并没有难倒设计人员,他们将隔热性能好、重量轻的镀铝薄膜包覆在气瓶上,成功地通过了热环境试验。由此,复合材料气瓶的方案得以通过。

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