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火箭布局“串联”变“并联” 运载能力提升20%

火箭布局“串联”变“并联” 运载能力提升20%

发布时间 : 2017-01-23     来源 : 中国运载火箭技术研究院新闻中心

  近日,记者从中国运载火箭技术研究院(简称“火箭院”)下属的北京宇航系统工程研究所了解到,该所成功验证了新型火箭级间分离方案,可让火箭布局从原来的“串联”变为“并联”,将火箭的运载能力提升了20%,同时也确保了火箭级间分离的安全。

  设计员张健介绍,原先火箭采用“串联”的布局形式,其三个发动机像搭积木一样一层层地摞在一起,最上面“坐”着火箭的“乘客”——卫星。然而,火箭的“个头”不会增长,但想搭乘火箭的“乘客”越来越重,这该怎么办?

  早在2010年,北京宇航系统工程研究所就设计出火箭“乘客”与发动机“并联”的布局方案。该方案可让火箭在“个头”不变的情况下,卫星与三级发动机“并排坐”,以此节省出原先整个卫星“乘坐”的空间,用来装推进剂。这样一来,火箭可以多“吞”下30%的推进剂,变身“大力士”,运载能力提高了20%,体重大的“乘客”也可以搭乘火箭了。但该种布局方案,在火箭分离行程长、间隙小的情况下,很难确保分离过程不发生碰撞。

  为实现并联布局在火箭上的工程应用,北京宇航系统工程研究所开展了并联式级间分离关键技术攻关,并提出了新型级间分离方案,保证并联式火箭级间分离的安全性。

  因该分离方案影响因素复杂,传统的动力学模型已无法精确预示火箭级间分离过程,针对该难题,设计师们建立了新型模型,通过百余种工况仿真,最终确定了方案设计的参数。

  张健说:“2015年年底,北京宇航系统工程研究所根据该方案组织开展的大型地面分离试验已取得圆满成功,不仅验证了并联式火箭级间分离技术,建立了新型分离技术指标体系,而且填补了并联式火箭级间分离空白。目前关键技术已经攻克,为并联布局的工程应用奠定基础。”


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