11月3日20時43分,我國最大推力新一代運載火箭長征五號從中國文昌航天發(fā)射場點火升空,約30分鐘后,載荷組合體與火箭成功分離,進入預(yù)定軌道,長征五號運載火箭首次發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。
此次發(fā)射成功,標(biāo)志著我國運載火箭實現(xiàn)升級換代,運載能力進入國際先進行列,是中國由航天大國邁向航天強國的重要標(biāo)志。
長征五號運載火箭實現(xiàn)了我國液體運載火箭直徑由3.35米至5米的跨越,采用5米直徑芯級,捆綁4枚3.35米直徑助推器,全長約57米,起飛重量約870噸;具備近地軌道25噸級、地球同步轉(zhuǎn)移軌道14噸級的運載能力,比現(xiàn)役火箭地球同步轉(zhuǎn)移軌道運載能力提升了2.5倍以上。
被親切地稱為“胖五”的長征五號火箭成為我國起飛質(zhì)量最大、起飛推力最大、箭體結(jié)構(gòu)最大、運載能力最大的運載火箭。
據(jù)新華社
西安心 填補我國大推力氫氧發(fā)動機空白
位于西安航天基地的航天科技集團六院為長征五號研制了多種類型的“西安心”,為長征五號首次飛行試驗的各個環(huán)節(jié)提供動力保障。
雙機并聯(lián) 氫氧發(fā)動機提供大推力
“此次是50噸氫氧發(fā)動機的首秀,它是我國首臺大推力、高性能、低溫、具備地面啟動能力的氫氧發(fā)動機,它的研制成功,填補了我國大推力氫氧發(fā)動機的空白。”六院質(zhì)量技術(shù)部副部長王春民介紹說,50噸氫氧發(fā)動機的地面推力在50噸,真空推力可以達到70噸,此次長征五號的一級動力是由兩臺獨立工作的50噸氫氧發(fā)動機并聯(lián)而成的,地面推力達到了100噸。與現(xiàn)役上面級(上面級主要是將衛(wèi)星從低軌到高軌或深空輸送)氫氧發(fā)動機相比,50噸氫氧發(fā)動機真空推力是其9倍,推力室室壓是其2.7倍,氫渦輪泵功率是其15倍,氧渦輪泵功率是其20倍。
最“冷”發(fā)動機 最低溫-253℃
“長征五號也被我們稱為‘冰箭’,主要就是由于推舉它升空的50噸級氫氧發(fā)動機是世界上溫度最低的發(fā)動機。”六院11所(京)50噸級大推力氫氧發(fā)動機主任設(shè)計師何昆說,發(fā)動機采用的液氫、液氧推進劑溫度分別為-253℃、-180℃,發(fā)動機工作前要利用液氫和液氧將發(fā)動機各類部件的結(jié)構(gòu)溫度預(yù)冷至大約-180℃或-250℃,保證液氧和液氫在發(fā)動機內(nèi)部穩(wěn)定輸送。
高效率 比常規(guī)發(fā)動機性能提高50%
“長征五號運載能力的大幅提升也得益于發(fā)動機采用氫氧推進劑的高能效。”何昆說,液氫是火箭化學(xué)推進劑中能量最高的燃料,氫和氧燃燒所能獲得的高空比沖最高能夠達到465秒,比現(xiàn)有常規(guī)燃料發(fā)動機性能提高約50%,是當(dāng)前已知推進效率最高的化學(xué)推進劑火箭發(fā)動機。氫氧推進劑的高能效、產(chǎn)生推力所需燃料少的特性,使火箭運載的推進劑重量大幅減少,對于提高火箭的運載能力具有至關(guān)重要的作用,也是長征五號大型火箭采用氫氧發(fā)動機作為芯級動力的主要原因之一。
最環(huán)保 發(fā)動機燃燒產(chǎn)物為“純凈水”
不僅推力變大了、運載效率變高了,50噸氫氧發(fā)動機還是最環(huán)保、最綠色的火箭發(fā)動機。采用液氫、液氧作為推進劑,燃燒產(chǎn)物為潔凈度達99.99%的純凈水,具有綠色、環(huán)保、零碳排放等優(yōu)點,因此長征五號運載火箭也被稱為“綠色火箭”。氫氧發(fā)動機的燃燒產(chǎn)物清潔,燃燒穩(wěn)定,可多次啟動等突出優(yōu)勢,成為當(dāng)今世界航天運載器不可替代的動力裝置。
西安造 太空“擺渡”護送衛(wèi)星到“站”
在我國新一代最大推力運載火箭首飛任務(wù)中,航天科技集團六院除了研制并提供芯一級、二級、助推、輔助動力系統(tǒng)等發(fā)動機,擔(dān)負(fù)起長征五號飛行試驗各個環(huán)節(jié)的動力保障任務(wù)之外,還承擔(dān)了遠(yuǎn)征二號(俗稱“太空擺渡車”)上面級主動力及輔助動力系統(tǒng)研制任務(wù),可以說是西安動力推動“太空擺渡車” 將多顆衛(wèi)星送到“站”。
“以往我們是一個火箭發(fā)射一顆衛(wèi)星,火箭的推力較小,需要經(jīng)過多次變軌才能到達預(yù)定位置,而這個過程中需要消耗衛(wèi)星自身的能量。”六院11所常規(guī)發(fā)動機總體室副主任設(shè)計師孫海雨告訴記者,衛(wèi)星的壽命取決于它所攜帶的推進劑的劑量,變軌的過程消耗了衛(wèi)星本身的推進劑,無形中就減少了衛(wèi)星的壽命。
孫海雨說,隨著火箭推力越來越大,一箭一星的成本太高了,所以我們逐漸往一箭多星上發(fā)展,同時還要延長衛(wèi)星的壽命。遠(yuǎn)征二號“太空擺渡車”的作用就是不用衛(wèi)星消耗自身的能量,還能又快又準(zhǔn)地將衛(wèi)星挨個送到“站”。以往依靠衛(wèi)星自身的能量可能兩個月才能到達預(yù)定軌道,而使用了“太空擺渡車”后,兩天就可能將衛(wèi)星送達了,大大提高了效率。
“遠(yuǎn)征二號是在遠(yuǎn)征一號的基礎(chǔ)上研制的雙發(fā)動機組合系統(tǒng),采用雙機并聯(lián)的形式,推力又增加了一倍。”孫海雨介紹說,遠(yuǎn)征二號發(fā)動機設(shè)計還具有二次啟動的能力,節(jié)省了推進劑。
在遠(yuǎn)征二號“太空擺渡車”主發(fā)動機研制過程中,面臨多個關(guān)鍵技術(shù)難題,其中雙機推力同步性成為橫亙在科研人員面前的最大“攔路虎”。通過大量的分析計算,研究人員將60余項影響發(fā)動機性能的因素進行量化并排序,對影響程度較大的因素進行從嚴(yán)控制,從生產(chǎn)線上挑選性能匹配的組件進行發(fā)動機總裝。通過多個方面的設(shè)計優(yōu)化,最終生產(chǎn)了兩臺“雙胞胎”發(fā)動機參加長征五號上面遠(yuǎn)征二號“太空擺渡車”首飛。
西安眼 精測妙控助長征五號騰飛
昨日,當(dāng)全世界的目光聚焦在海南文昌長征五號運載火箭發(fā)射場時,作為我國最主要的航天測控的“神經(jīng)中樞”,西安衛(wèi)星測控中心正處在緊張忙碌地備戰(zhàn)之中。
指揮大廳內(nèi),熒屏閃爍,座無虛席。正前方巨大的液晶顯示屏上,分布顯示著我國版圖、火箭理論曲線、文昌發(fā)射場實況等畫面,將“長五”發(fā)射的現(xiàn)場實況、飛行軌跡等信息實時地展現(xiàn)在所有人的眼前。
在調(diào)度口令下,40多名技術(shù)人員正在熟練地敲擊鍵盤,接收核對數(shù)據(jù),檢查技術(shù)狀態(tài),為圓滿完成長征五號運載火箭首飛測控任務(wù)做最后的準(zhǔn)備。
“5分鐘準(zhǔn)備!”發(fā)射時間逐漸臨近,大廳內(nèi)氣氛凝重,科技人員正全神貫注地迎接激動人心的時刻。“……5、4、3、2、1,點火!起飛!”20時43分,長征五號運載火箭在磅礴烈焰的助推下沖天而上,飛向茫茫宇宙。
“三亞發(fā)現(xiàn)目標(biāo)”“三亞‘雙捕’完成!”距離發(fā)射場百里之遙的該中心三亞測控站,第一時間準(zhǔn)確捕獲目標(biāo),順利接收到“長五”的飛行數(shù)據(jù)。此時,大廳內(nèi)的軟件人員正在調(diào)動相關(guān)計算模塊,通過十幾臺高速運行的大型計算機,快速對火箭飛行狀態(tài)參數(shù)進行運算處理,各類計算結(jié)果在大屏幕上不停跳變著……
“三亞跟蹤正常,遙外測信號正常!”“廈門跟蹤正常,遙外測信號正常!”數(shù)以千萬計的數(shù)據(jù)從三亞、廈門等測控站匯集到這里,報告聲此起彼伏,鼓舞人心。
相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者,西安中心在此次任務(wù)中,對火箭測控跟蹤設(shè)備進行了改造,研制了自適應(yīng)數(shù)據(jù)速率變化的數(shù)據(jù)處理軟件,能讓我們快速精準(zhǔn)地進行實時數(shù)據(jù)采集和集中計算處理,進一步增強了中心的測量和控制能力,為火箭正確入軌提供重要的技術(shù)支撐。
根據(jù)西安衛(wèi)星測控中心監(jiān)視計算結(jié)果,長征五號與上面級衛(wèi)星組合體順利分離,長征五號運載火箭首飛圓滿成功。
來不及慶祝,全體技術(shù)人員立即投入到上面級的跟蹤測控任務(wù)中去。在將近6個小時的時間里,該中心根據(jù)上面級組合體的飛行情況對其進行軌道修正、分離入軌、帆板展開等工作,確保上面級組合體更為準(zhǔn)確地進入預(yù)定軌道。后續(xù),該中心將通過采取新型在軌航天器運行管理模式,確保長征五號運送載荷順利工作,并有針對性地做好火箭落點的分析計算工作,確保“長五”首飛任務(wù)圓滿收尾。江蘇利工集團、冶金工業(yè)部鋼鐵研究總院靖江不銹鋼泵閥廠主要生產(chǎn):核電泵CAP1400/ACP1000、核電泵CAP1700/ACP1000,氫氧渦輪泵,耐腐蝕泵,化工泵, 耐腐蝕合金泵,IH化工離心泵,IN保溫泵、GZ高質(zhì)化工泵、JINB熔融尿素保溫泵,F(xiàn)JX強制循環(huán)泵,F(xiàn)SB氟塑料泵、IHF氟塑料合金泵,LJYA耐腐蝕料漿磷胺磷酸泵,UHB-ZK耐磨耐腐沙漿泵,FIR、CYBR、HRB、IHR高溫高壓印染泵,WFB無密封自控自吸泵、ZXB、ZW無堵塞自吸泵,ADQX小流量高揚程切線流程泵,WB不銹鋼旋渦泵,JF付壓耐腐蝕泵,AH、ZM耐腐蝕渣漿泵,WGZ、FSJB、LJB無泄漏化工離心泵,AY型離心油泵,G、GNF單螺桿泵,F(xiàn)CB齒輪泵,HJ堿泵,IJ堿泵,IHE耐腐蝕泵,HCZ化工泵,AFB、FB化工耐腐蝕離心泵,TL脫硫泵,CPN堿泵, IEC稀酸泵,SAJ化工流程泵、SZA化工流程泵、SCZ化工流程泵、SZE化工流程泵、SDZA化工泵、SPP漿液化工流程泵,HTCN懸臂式液下泵,RY高溫熔鹽泵,FY、HYF、FYB耐腐蝕液下泵,YL型長軸耐腐蝕泵液下泵, SLY型多級長軸液下泵,DF多級耐腐蝕泵、GDL多級耐腐蝕泵,YL壓濾機專用耐腐蝕泵,BA石油化工流程泵,BR重工位石油化工流程泵,BMA石油化工流程泵,BMRS石油化工流程泵,BMRD(Z)石油化工流程泵,OHF/C石油化工流程泵,VSD立式多級泵,VDD立式多級泵,核電余熱排出泵,核電中壓安注泵,核電SWS廠用水泵,CVS化容補水泵,正常余熱排出泵,高速磁力泵,四氯化鈦專用磁力泵,海水淡化泵,DM隔膜泵,U型化工離心泵,F(xiàn)AX化工混流泵,廢酸濃縮循環(huán)泵,自平衡多級泵,WQ潛污泵。ISG、IHG襯氟管道泵,帶聯(lián)軸器管道泵,磷化液涂裝泵, 江蘇雙達集團破渣機,非金屬合金泵,閥門,一、二類壓力容器,熱處理配件,食品機械,離心鑄管,鋼襯四氟管道、鋼襯玻璃、陶瓷管道,雙組份無溶劑環(huán)氧樹脂管道、鋼襯聚氨酯復(fù)合管,鋼襯塑復(fù)合管及泵配件(機械密封等). 利工泵閥,江蘇靖江不銹鋼泵閥廠,國營靖江不銹鋼泵閥總廠,靖江泵閥集團,靖江泵,靖江化工泵,重慶水泵,重慶化工泵,重慶利工、重慶水泵集團,江蘇泵閥集團,耐腐蝕材質(zhì)有美國標(biāo)準(zhǔn)316、316L,日本標(biāo)準(zhǔn)304、304L,F(xiàn)46,CD-4MCu,2205材質(zhì)、雙相不銹鋼、K合金,哈氏合金,Ti合金,蒙乃爾合金,904、825、Mo2Ti等耐腐蝕材料。023-63847411 023-63706909