新華社北京7月9日電 題：長征火箭“瘦身記”
新華社記者胡喆
7月9日，由中國航天科技集團(tuán)有限公司所屬中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院抓總研制的長征三號(hào)乙運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心再次點(diǎn)火升空，成功將亞太6D高通量通信衛(wèi)星送入預(yù)定軌道，發(fā)射取得圓滿成功。
這是繼6月23日成功發(fā)射北斗三號(hào)工程最后一顆衛(wèi)星后，時(shí)隔16天的又一次發(fā)射。記者在采訪火箭研制團(tuán)隊(duì)時(shí)了解到，作為我國運(yùn)載火箭的“勞模”，長征三號(hào)乙運(yùn)載火箭所屬的長征三號(hào)甲系列運(yùn)載火箭家族近年來完成了包括北斗組網(wǎng)、嫦娥四號(hào)月球探測器發(fā)射在內(nèi)的多項(xiàng)重要發(fā)射任務(wù)，發(fā)射次數(shù)位居中國所有運(yùn)載火箭型號(hào)前列。
然而，此次在發(fā)射亞太6D衛(wèi)星的過程中，卻不得不面對一個(gè)新情況——亞太6D衛(wèi)星重量為5550公斤，長三乙火箭地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力為5500公斤，衛(wèi)星“超重”了。
7月9日20時(shí)11分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，成功將亞太6D衛(wèi)星送入預(yù)定軌道，發(fā)射獲得圓滿成功。 新華社發(fā)（郭文彬 攝）
衛(wèi)星“超重”怎么辦？火箭研制團(tuán)隊(duì)別出心裁，想出了為火箭“瘦身”、騰出運(yùn)力運(yùn)衛(wèi)星的辦法。
長三甲系列火箭總體副主任設(shè)計(jì)師張亦樸介紹，為了讓衛(wèi)星能夠順利搭乘，設(shè)計(jì)人員專門對長三乙火箭進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，幫助火箭“瘦身”，讓火箭自身重量減少了50公斤，這樣一來，長三乙火箭的運(yùn)載能力就相應(yīng)地提高了50公斤，滿足了“乘客”需求。
那么火箭想“瘦身”一共分幾步呢？
——“瘦身”第一步：拿掉一個(gè)補(bǔ)壓氣瓶。設(shè)計(jì)人員首先優(yōu)化了長三乙火箭三級(jí)補(bǔ)壓氣瓶的材料和數(shù)量。
據(jù)介紹，補(bǔ)壓氣瓶主要是在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前，為貯箱進(jìn)行補(bǔ)壓。以前，火箭三級(jí)共有5個(gè)鈦合金材質(zhì)的氣瓶，設(shè)計(jì)人員經(jīng)過大量的數(shù)據(jù)分析、論證，在滿足強(qiáng)度要求和使用需求的情況下，將5個(gè)氣瓶減為4個(gè)氣瓶。同時(shí)，在氣瓶的材質(zhì)上，設(shè)計(jì)人員用復(fù)合材料替代了鈦合金材料。
這樣一來，拿掉一個(gè)氣瓶后，補(bǔ)壓氣瓶的整體重量變小了，火箭一下子“瘦身”了20公斤。
——“瘦身”第二步：貯箱壁板變輕薄。除了在補(bǔ)壓氣瓶上做文章，設(shè)計(jì)人員還優(yōu)化了火箭的三級(jí)貯箱結(jié)構(gòu)。
三級(jí)貯箱的重量對火箭運(yùn)載能力的影響是1:1的，也就是說貯箱重量減輕1公斤，火箭運(yùn)載能力就能提高1公斤。
在保證承載能力的前提下，執(zhí)行此次發(fā)射任務(wù)的長三乙火箭貯箱對亞太6D衛(wèi)星進(jìn)行了“量體裁衣”，工藝和結(jié)構(gòu)的改變，讓設(shè)計(jì)人員為火箭貯箱選用了更輕薄的壁板，貯箱重量直降10公斤。
——“瘦身”第三步：減掉2層防晃板。此外，設(shè)計(jì)人員還把火箭液氫貯箱里的4層環(huán)形防晃板減少為2層。
防晃板的作用是抑制貯箱內(nèi)推進(jìn)劑晃動(dòng)，其安裝位置主要是根據(jù)火箭的發(fā)射軌道確定的，軌道不同，防晃板的安裝位置也不同。
在此次發(fā)射任務(wù)中，設(shè)計(jì)人員根據(jù)亞太6D衛(wèi)星的實(shí)際軌道需求，減掉了2層防晃板，再次“瘦身”，讓火箭自身重量又下降了20公斤。
“即使是再成熟的火箭，也有不斷提升的空間。”張亦樸說，通過這些改進(jìn)，此次長三乙火箭一共減重了50公斤，這意味著其運(yùn)載能力直接提高了50公斤，這對長三乙火箭來說是前所未有的。看似簡單的步驟，每一項(xiàng)都意味著不懼繁瑣的再創(chuàng)新，也是航天探索永無止境的體現(xiàn)。
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