2024年07月01日 星期一
“上海力量”托举“胖五” “胖五”问天记
第3版:要闻 2019-12-28
两年多精心打造长征五号主动力源

“上海力量”托举“胖五”

昨天20时45分,长征五号运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空,成功发射实践二十号卫星。未来,“胖五”还将带上嫦娥五号、火星探测器、载人空间站等“大咖”乘客,飞往太空。

在这个科技“网红”背后,“上海制造”发挥了重要作用。据中国航天科技集团八院院长张宏俊介绍,八院承制的长征五号助推器,是目前国内最大的低温液体助推器,为全箭提供了90%的动力,是长征五号火箭起飞的主要动力源,八院用“上海力量”助推长征五号任务取得圆满成功。

几毫米零件精细雕

长征五号助推模块采用了120吨大推力液氧煤油发动机,产生的最高压强达500个大气压,要控制好这种压力,火箭增压输送系统就显得非常关键。

增压输送系统是连接推进剂贮箱与发动机的纽带,主要作用是为推进剂贮箱增压,为发动机输送推进剂,满足发动机工作要求。高压电磁阀是增压输送系统中多个启闭阀门中的一个,由电导通来控制,主要作用是在发动机工作时,打通或切断增压通道,对增压输送系统正常工作起决定作用。

在合练箭进行多次试验后,设计师发现电磁阀非金属部分容易出现凹坑,这将使电磁阀打开关闭的时间变长,存在一定隐患。阀门专业设计师马上投入更改设计工作,研制出“不锈钢基体+非金属”复合结构。

更改部分的结构仅有几毫米,在这个不到一节小拇指大小的零件上,需加工出尺寸精密的凹槽,并进行非金属镶嵌,宛如“螺蛳壳里做道场”。通过仿真分析、试验验证,最终解决了凹坑隐患,提高了电磁阀的可靠性,为成功增加了一份支撑。

助推模块数据打包

据八院长征五号项目办主任张修科介绍,长征五号的助推模块由总体、结构、测量、动力四个专业合作完成。每个专业梳理出影响任务成败的关键单机列表,将其转换成设计特性,最终梳理出助推模块必不可少的设计特性近4000个,制定了设计特性全集“全检全测全记”的工作要求。如今,研制团队已将这近4000个设计特性的所有数据整理成数据包,为后续数字化建设、大数据分析、智能检测奠定基础。

据统计,一个助推模块共有30多类产品涉及近400项外协外包情况,团队组织对近十家外协外包单位进行了13次监督检查,特别是对于气瓶和蓄压器膜盒这两种型号的关键、重要外协外包产品,研制人员通过现场对外协外包厂家生产现场、工艺、生产过程、数据包和二级供应商情况进行检查,掌握目前外协外包质量控制状况的一手信息,和外协单位共同探讨整改措施,加强对产品质量的管控。

每6个月整箭复测

早在2017年7月,长征五号遥三箭的四个助推模块已经运抵天津厂房。面对我国航天有史以来运载火箭最长的存放时间,八院长征五号研制团队全面分析助推模块长期停放风险,并采取各种措施释放风险、提高可靠性。

“从零件生产开始直到发射升空,产品研制的整个过程需要我们全身心投入去照顾。”长征五号副总指挥兼副总设计师鲍国苗说。

设计师们每个月轮流前往天津对助推模块进行常规巡检,全面地查看各项监测数据是否正常。研制团队每6个月组织一次整箭复测,通过“全身检查”,确保产品保持健康状态。两年多内已经对产品做了4次复测,各项性能都满足要求。据团队成员吴小军介绍,“单个助推模块每个小项就要进行3至4次匹配测试,我们与助推模块的每个地方都已有了近20次‘亲密’接触。”

即使常规巡检结果良好,航天人也不放过任何一个未知。研制团队还将合练箭助推模块上的单机或部件拆下,送回上海复测。合练箭助推模块是为进行火箭演练而制作的与正样助推模块生产过程、装配工艺、测试方法都一致的助推模块,其存放环境更恶劣、存放时间更长,这说明对合练箭的测试完全可以覆盖对正样产品的测试。本报记者 叶薇

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