来源:中国新闻网
众信。com酒泉10月16日电:杨利伟“忍无可忍”的26秒中国火箭研制团队克服了。
作者马帅莎,郭朝凯,王赢
10月16日,长征二号F-13运载火箭成功发射神舟十三号飞船,中国空站迎来新的“出差”三人组。电视直播画面显示,三名宇航员在上升时都很放松空。
如此轻松的画面,不禁让人想起中国首位航天员杨利伟在Tai 空曾经经历的“难以忍受”的26秒。在《泰空有一天》一文中,杨利伟回忆道,“疼痛的感觉越来越强烈,内脏好像都要碎了。我几乎无法忍受,我觉得我快死了。”
让杨利伟“受不了”的源头是共振,这曾经是世界级的航天发射难题。不仅中国研制的火箭有这个问题,国外的火箭也有。早在20世纪60年代,美国大力神火箭在发射过程中就有持续30秒的震动。法国火箭也有类似的问题,影响了卫星的寿命。
如何让中国航天员不再承受这样的痛苦,消除火箭飞行失败的隐患?要解决问题,首先要知道问题的根源是什么。中国航天科技集团公司一院附属北京强度与环境研究所的测试人员经过计算分析,认为“病根”可能在氧化剂。当氧化剂中燃料的振动频率接近火箭结构的振动频率时,很可能会发生与液体耦合的发散振动。
理论分析后,该所试验人员进行了氧化剂管道全箭模态试验和液体特性试验。测试时,测试人员先将燃油注入燃油管,然后对燃油管加载不同频率的振动,观察燃油的振动频率。如果实验室数据与全箭模态试验数据一致,就可以证明试验者的推断是正确的。
经过半年多的调查、分析、计算等。,实验者最终得出结论,问题在于火箭产生的POGO振动。这个结论证实了他们之前的猜测。
找到问题根源后,首院开发团队进行了改进。长征二号F-V运载火箭的助推蓄压器原来是两个风箱,长征二号F-V运载火箭到了,风箱减为一个。这种改进取得了显著的效果。长征二号F遥六运载火箭发射神舟六号飞船时,震动幅度和震动时间都有所降低,航天员反映震动轻了很多。
“轻很多”是指研究方向没错,但问题还没有完全解决。因此,RD团队继续优化设计,将助推蓄能器改为“可变能量蓄能器”,并在不同飞行时期采用不同PV值的蓄能器。这个装置可以吸收燃料振动时产生的能量,改变燃料的振动频率,火箭将不再产生POGO振动。
长征二号F-7运载火箭发射神舟七号后,航天员聂海胜报告说,“我们乘坐的火箭太舒服了,几乎感觉不到震动。”短短的一句话,意味着一院攻克了共鸣的难题。
航天员飞上Tai 空的生命安全与火箭息息相关,从“无法忍受”的26秒到“几乎没有震动”。这背后是火箭研制团队的严谨分析、长期努力和不断突破。(完)