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長征五號(hào)首飛成功 3D打印運(yùn)載火箭主承力構(gòu)件

2016-11-04

  我國首枚大型運(yùn)載火箭長征五號(hào)在中國文昌航天發(fā)射場點(diǎn)火升空,。約30分鐘后,,載荷組合體與火箭成功分離,進(jìn)入預(yù)定軌道,,火箭首飛任務(wù)圓滿成功,。長征火箭從2米25、3米35直徑,,到現(xiàn)在的5米直徑,,不僅僅是簡單的腰圍增加,而是巨大的技術(shù)跨越,。

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  這個(gè)“大力士”可謂集最新技術(shù)的“寵愛”于一身,,如果要準(zhǔn)確描述它,“首次”“突破”將會(huì)是高頻詞,。據(jù)統(tǒng)計(jì),,長征五號(hào)研制全程共突破了240多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),其中有12項(xiàng)是重大關(guān)鍵技術(shù)突破,,實(shí)現(xiàn)了由內(nèi)而外的全面升級(jí),。在與世界現(xiàn)役火箭的對(duì)比中,欒恩杰院士得出結(jié)論:“長征五號(hào)的整體性能和總體技術(shù),,已達(dá)到國際先進(jìn)水平,。”

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  “出生”數(shù)字化——長征五號(hào)在研制過程中首次全面推進(jìn)先進(jìn)的數(shù)字化設(shè)計(jì)手段,,引進(jìn)三維數(shù)字化設(shè)計(jì)工具,,構(gòu)建了我國運(yùn)載火箭研制歷史上第一個(gè)全三維數(shù)字火箭,,開創(chuàng)了火箭型號(hào)數(shù)字化研制的先河。作為運(yùn)載火箭的主承力構(gòu)件,,長征五號(hào)的鈦合金芯級(jí)捆綁支座竟然是3D打印出來的,,不僅強(qiáng)度更高,加工速度更快,,重量還比原來的高強(qiáng)鋼設(shè)計(jì)減少30%,。航天科技一院長征五號(hào)運(yùn)載火箭總設(shè)計(jì)師李東告訴記者,3D打印將為今后火箭的主承力部段輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造,,提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐,。

  “心臟”系列化——長征五號(hào)的研制,牽引出三型高性能新型火箭發(fā)動(dòng)機(jī),,均采用無毒無污染的推進(jìn)技術(shù),。其中,120噸級(jí)液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)推力大,、比沖高,,已成為我國新一代運(yùn)載火箭各個(gè)不同構(gòu)型火箭共用的基礎(chǔ)動(dòng)力裝置;50噸級(jí)液氧液氫發(fā)動(dòng)機(jī),,在國際同類發(fā)動(dòng)機(jī)中處于先進(jìn)水平,;8噸級(jí)膨脹循環(huán)先進(jìn)上面級(jí)液氧液氫發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù),可以大大提高發(fā)動(dòng)機(jī)的自身可靠性,,為我國首創(chuàng),。“三型發(fā)動(dòng)機(jī)的研制,,使我國運(yùn)載推進(jìn)技術(shù)水平大幅提高,。”欒恩杰說,。

  “座駕”一體化——首次亮相的大火箭活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了10多項(xiàng)技術(shù)突破,,它的最大亮點(diǎn)是將原來發(fā)射塔上的上百臺(tái)地面設(shè)備集成在現(xiàn)有發(fā)射平臺(tái)上,實(shí)現(xiàn)了機(jī),、電,、液、氣等眾多系統(tǒng)的一體化,,使火箭在發(fā)射塔的準(zhǔn)備流程成倍縮短,。科研人員還開發(fā)出了“十二點(diǎn)調(diào)平技術(shù)”,,只需操作按鈕,,就能使大火箭實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)平,讓火箭“坐”得又直又穩(wěn),。

  “腦袋”通用化——長征五號(hào)不僅坐得更穩(wěn),,“腦袋”也更“靈光”?,F(xiàn)役火箭頭部的整流罩都是金屬鋁結(jié)構(gòu),衛(wèi)星裝在里面無法與外界通訊,。為了保持衛(wèi)星與地面的通訊暢通,,必須在整流罩上開個(gè)口,用其他透波材料打個(gè)補(bǔ)丁,,就像“開天窗”一樣,。“因?yàn)槊看窝b載的衛(wèi)星不同,,‘天窗’的位置每次都不一樣,,因此整流罩不具備通用性?!遍L征五號(hào)運(yùn)載火箭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師戴政介紹說,,長征五號(hào)的整流罩首次采用了全透波結(jié)構(gòu),就像給衛(wèi)星信號(hào)開了個(gè)“全景天窗”,,通用性極強(qiáng),,將使后續(xù)火箭整流罩的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)效率得到大幅提高。


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