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凉快、舒服、准时!长五B:欢迎“问天”乘坐“头等舱”

时间:2022-07-24 16:46:00 | 来源:科技日报

◎董佳莹 王海露 科技日报记者 史诗 付毅飞

火箭就像太空列车,为每一名前往太空的“乘客”提供“头等舱”的优质服务,让乘客舒心满意地乘坐。

大暑时节、又在低纬高温之地发射,问天实验舱(以下简称“问天”)前往太空旅程的过程中,长五B火箭又提供了哪些不一样的精细化服务和保护呢?

长征五号B遥三运载火箭长征五号B遥三运载火箭

“问天”会热得“出汗”吗?

长五B火箭整流罩直径超过5米、高度超过20米,相当于一节动车车厢,空间在国内现役火箭中算得上头等的充裕。

“问天”是我国目前发射的重量最大、包络尺寸最大的载荷。长五B遥三火箭结构总体设计师王乾说,生产初期,研制团队采用三维视觉扫描等技术,对整流罩以及“问天”的尺寸精准仿真,反复详细校核,确认了关键位置的安全间隙,确保在飞行、分离的过程中,“问天”享有足够的空间。

7月的文昌航天发射场烈日炎炎,“问天”坐在整流罩里,也会热得“出汗”吗?

王乾说,不同于常规整流罩的一个送风口,长五B火箭整流罩设置上下两路送风口扩大供风量,满足超大空间送风要求,确保罩内始终保持一定的温湿度标准。

火箭飞行过程中要承受非常恶劣的热学环境、力学环境和噪声环境,长五B火箭整流罩采用流线型的冯·卡门曲线外形,大大降低了火箭在大气飞行中的气动加热,保护“问天”免受飞行环境的干扰。研制人员还在整流罩的外侧还粘接了软木隔热材料,进一步减轻穿越大气层时的炙热。

前不久,在星罩组合体转运和火箭转运至发射区过程中,长五B全程冷链运输,持续保证空调向罩内输送常温干燥空气,保障“问天”的舒适度。

此外,大推力直接入轨、起飞时间偏差修正,优化发射流程、远程测试网络等技术和手段的应用,也都是研制人员为这位重要“乘客”的贴心付出。

长征五号B遥三运载火箭待发长征五号B遥三运载火箭待发

“大沙发”护送有保障

舱箭分离后,细心的小伙伴们可能会发现,在“问天”的尾部,有两条圆形的框架,就好像实验舱坐在什么东西上……

这其实是个“大沙发”——它由两条圆形隔冲框组成,内部引入了“颗粒阻尼”等新技术,让分离冲击在颗粒体的摩擦和碰撞中,迅速地耗散动能,冲击被降低10倍左右,“坐”起来更舒适。

“问天”被送到预定位置后,就要与火箭分离,也就是“到站下车”。这个“下车”可是有讲究的。

中国航天科技集团一院产品化副主任设计师孙璟说,为了让空间站舱段能够安全“下车”, 研制团队研制了一项新的舱箭分离装置,既能“绑”得住大直径的空间站舱段,又能快速、可靠、无污染分离。

但是,在做分离试验时,却发现新型分离装置对分离面的瞬间冲击高达30000G!这是什么概念?相当于重量1吨的汽车以每小时100千米的速度撞向墙面时所产生的冲击力,足以让车和墙瞬间都粉碎。因为空间站舱段有许多陶瓷、光学器件,这有可能损坏较脆的零部件。

孙璟介绍,研制团队另辟蹊径,在不改变舱箭连接形式的同时,改善了舱箭之间的连接受力情况,解决了冲击问题。

在长五B的细心呵护下,“问天”踏上了探索星河霄汉之旅。期待它把满天神话变成现实。

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