捷龙三号火箭全面转入首飞试验阶段

2022年08月11日 15:37 次阅读 稿源:航天科技一院 条评论

8月9日,火箭院中国长征火箭有限公司(以下简称“中国火箭公司”)抓总研制的四级固体运载火箭捷龙三号,圆满完成整流罩静力及分离试验。整流罩设计方案、工艺方案、质量可靠性、最大可用包络等得到充分验证,整流罩做到了安全防护到位、包络空间宽裕、环境保障周全,为卫星提供了一个安全、舒适的“家”。

整流罩分离试验成功,标志着捷龙三号火箭工程阶段大型地面试验圆满收官,全面转入首次飞行试验阶段。

工程研制阶段

最后一项大型试验

在火箭升入太空的过程中,整流罩保护着卫星等有效载荷免受热、湿、声、振等极端环境条件的影响。整流罩犹如给卫星提供了一个“家”,既要保证安全,还要舒适。这就要求整流罩在起保护作用时保持稳定,在完成“保护任务”后顺利脱离,如此“令行禁止”需要格外严谨的试验流程。

△ 捷龙三号整流罩分离试验圆满成功

捷龙三号火箭整流罩是目前国内固体火箭使用的包络空间最大的整流罩,对于研制团队也是全新的挑战。

整流罩静力试验,主要用于验证整流罩的结构强度和刚度,验证设计方案的正确性,考核主承力构件的材料、尺寸、连接方式等要素的可靠性,校核捷龙三号火箭整流罩分离计算模型等。整流罩分离试验,验证了整流罩对卫星最大包络的适应性,确定了整流罩最大可用包络。

捷龙三号火箭整流罩分离试验负责人高利军介绍,为保证星箭对接过程中对卫星防护到位,团队在整流罩分离试验中对模拟卫星进行了碰撞危险点包络最大化处理,整流罩在设计上充分考虑了对卫星的环境保障,所有的分离装置采用了长征系列运载火箭使用验证过的成熟产品,在分离流程中不会对卫星产生影响。整流罩主体结构采用蜂窝夹芯材料,可快速衰减噪声和冲击,为卫星提供了很好的力学环境。并且在整流罩设计上,留有专门的环境保障设备、环境监测设备接口,保证可以随时监测,满足卫星的温湿度和洁净度要求。

首次挖掘倒锥段空间

验证整流罩最大包络

对于商业运载火箭而言,在整流罩“安全、舒适”的前提下,还要拥有尽可能大的包络空间,才能提高有效载荷的适应性,搭载更多的“乘客”,进而提高发射任务的适应性和使用效率。

△ 整流罩分离试验现场

虽然捷龙三号火箭的整流罩借鉴了长征系列运载火箭的成熟产品和技术,但在具体研制过程中对整流罩的分离方案、能源配置、具体结构都进行了重新设计,而且为了适应三级箭体直径从2.0米向3.35米过渡的变化,重新设计了整流罩的倒锥段,以期获得更好的气动特性。这一系列变化都给具体的生产、试验带来诸多挑战,需要一丝不苟地甄别处理。

在火箭飞行过程中整流罩的运动、分离中的变形等因素,都会影响整流罩的可用包络空间的大小。因此,团队前期与结构专业、载荷专业、分离专业等多个专业成员一起攻关,得到理论上的最大可用包络。最终通过数字化分析加试验的方式,首次挖掘出整流罩中“倒锥段”的可用包络空间,得到了整流罩的最大包络。

△ 设计人员进行相关技术状态确认

后续,捷龙三号火箭研制团队还将陆续完成全箭零秒模态试验、出厂测试和箭地合练等工作,合力攻坚克服每一项挑战,准好充足的准备,打好首飞前的最后一战。

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