长五遥二火箭让卫星由坐“板凳”变为坐“沙发”

飞行更舒适 更安全

发布时间 : 2017-02-28     来源 : 中国运载火箭技术研究院新闻中心

  时隔长征五号运载火箭(简称长五火箭)首飞4个月,有关长五火箭的话题热度依旧不减,然而型号队伍却早已投入到长五遥二火箭紧张的研制生产中。设计人员通过精心设计,提高了火箭的安全性和舒适性,使卫星由坐“板凳”变为坐“沙发”,旅途更加舒适、安全。

 

新型卫星结构  火箭设计面临新难题

 

  长五火箭结构设计师闫伟介绍,长五遥二火箭搭载的卫星采用新的构型,与以往的卫星相比有显著变化,它的尺寸和重量都更大。但同时,卫星设计方要求,用于星箭连接的低冲击分离装置的数量反而更少了。“这就好比人抬东西,要抬的东西更大、更重,但人却少了,肯定不行。”闫伟说。
  此外,卫星采用独特的下端框结构,使得火箭受到的轴压载荷由原来的均匀载荷变成了若干点的集中载荷,使得局部受力非常大。闫伟形象地打了个比方:“可以这么理解,以前的卫星支架,相当于用整个‘手掌’来托举卫星,整个‘手掌’均衡受力;而现在是用‘手指头’托举卫星,手指头以及卫星跟手指头接触的部位,受力都很大,可能托举不了,也可能造成卫星局部损伤。即便能够托举起卫星,卫星的舒适度也不强,卫星就好像是坐‘硬板凳’。”
  另外,火箭上整流罩的高度也是一定的,这客观上限定了包裹在内的卫星及卫星支架的高度。现在,既然卫星的尺寸大了,那么,留给支架的高度就更小了,这对火箭设计师来说是一个不小的挑战。“这么说吧,几个人围成一圈,托举一个重物,如果空间高度足以让大家身体站直,很显然,每个人都能使出最大的力气,托起这个重物。如果空间很矮,大家只能弓着腰,平托这个重物,那么可能使不上劲,托不起重物。火箭也是一样的道理。”

 

巧妙设计解难题

 

  针对这些难题,设计人员大胆创新,不断改进设计,同时,对卫星设计方也提出了结构匹配要求。双方同步改进设计,最终改变了星箭之间的连接形式,改善了卫星与支架之间的连接受力情况。闫伟说:“如果说原来卫星坐的是‘板凳’,那么现在卫星坐的就是‘沙发’,更舒适了。”
  另外,针对支架高度受限的问题,设计人员在其内部增加了一个圆环,大大提高了火箭的可靠性。闫伟说:“就好比几个人在托举重物的时候,如果大家分开站立,整体的稳定性就差一点。但如果用绳子把大家的腰部连接在一起,情况就会改善很多。圆环的作用和绳子是一样的。”
  通过一系列改进,未来,长五遥二火箭将使卫星在进入太空的途中,感觉由以往的坐“板凳”变为坐“沙发”,旅途更加舒适。

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