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集智攻关为“嫦娥”“公车”专用本领大——长三乙火箭总体研制团队创新提高火箭适应性工作纪实
来源:中国航天报     日期:2019年01月30日    字体:【】【】【

长征三号乙运载火箭可谓是嫦娥四号漫步月背之旅的开启者。而作为火箭总体设计、工程大系统间接口设计、大型地面试验组织实施和发射场系统指挥等重任的承担者,航天科技集团一院长征三号乙运载火箭总体研制团队,为此次任务的圆满成功作出了巨大贡献。

针对嫦娥四号探测器准时发射、准确入轨、入轨精度要求高的特点,火箭总体研制团队大胆设想、小心求证,对以往的长三乙火箭进行了多项技术改进和验证,通过大量扎实的总体研制和设计工作,使发射嫦娥四号探测器的长三乙火箭成为入轨精度高、创新成果应用多、可靠性高、适应性强的火箭。

集智攻关 提高火箭入轨精度

在嫦娥四号任务中,长三乙火箭需要将探测器发射到远地点约42万公里的轨道。相比于嫦娥三号任务的38万公里,嫦娥四号的轨道更远,对火箭入轨精度的要求相应也提高了。

针对嫦娥四号任务的特殊需求,长三乙火箭总体研制团队经过论证分析,展开了提高入轨精度的专项研制工作。通过集智攻关,该团队突破了地月转移轨道高精度入轨技术,在长征系列运载火箭中首次提出组合导航滤波优化技术,解决了在硬件体制不变条件下进一步提高组合导航精度的难题,实现了嫦娥四号的高精度入轨。

开拓创新 改进火箭适应能力

嫦娥四号探测器发射任务只有连续两天的窄发射窗口,对运载火箭的适应能力提出了前所未有的挑战。

作为使用液氢、液氧推进剂的低温运载火箭,长三乙火箭一旦因故错过当天的发射窗口,按照以往的研制经验,只能泄出推进剂,再次组织发射将错过当月窗口,将对整个工程带来无法挽回的损失。

长三乙火箭总体研制团队勇于接受挑战,提出了低温推进剂加注后停放24小时进入第二天发射窗口的技术方案。

通过细致入微的仿真分析、严谨全面的试验验证,该团队先后突破了液氢蒸发量控制、输送系统阀门低温防护、火箭舱段环境保障、贮箱低温结构强度分析及验证等难题,取得了大量技术成果和技术突破,使长三乙火箭具备了低温推进剂加注后停放24小时进入第二天发射窗口的能力,极大提高了火箭的适应能力。

同时,围绕嫦娥四号任务零窗口发射、高空风、冬季发射等特征,长三乙总体研制团队还组织各系统开展了专题风险分析,制定了相关控制措施、故障预案,为任务的顺利实施提供了强有力的保障,也使我国低温运载火箭的发射保障能力取得了突破,为我国后续新型低温运载火箭的研制提供了技术基础。(魏远明)

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