新華社上海１１月３日電 題：“撐得住、點(diǎn)得著(zhù)、分得開(kāi)”——細數長(cháng)征五號助推器的技術(shù)創(chuàng )新

　　新華社記者張建松

　�。橙胀黹g，４個(gè)直徑３．３５米的助推器，穩穩托舉起直徑５米的長(cháng)征五號，直沖云霄。

　　作為我國首個(gè)采用助推器支撐的捆綁火箭，長(cháng)征五號的４個(gè)助推器是目前國內最大的低溫液體助推器，為全箭提供豎立狀態(tài)支撐和助推飛行階段９０％的推力及姿態(tài)控制，是長(cháng)征五號起飛的主要動(dòng)力之源。

　　“撐得住、點(diǎn)得著(zhù)、分得開(kāi)”，這是２００６年１０月中國航天科技集團公司上海航天技術(shù)研究院立項時(shí)，對長(cháng)征五號的４個(gè)助推器提出的三大要求。

　　“撐得住”，是指長(cháng)征五號加注完成后，４個(gè)助推器要承擔全箭８６０多噸的重量。同時(shí)，每個(gè)助推器安裝２臺１２０噸液氧煤油發(fā)動(dòng)機，起飛段也主要依靠助推器８臺液氧煤油發(fā)動(dòng)機的推力。

　　“點(diǎn)得著(zhù)”，是指助推器的增壓輸送系統，能夠創(chuàng )造滿(mǎn)足液氧煤油發(fā)動(dòng)機點(diǎn)火的條件，并在飛行中提供穩定的推力。

　　“分得開(kāi)”，是指助推器推進(jìn)劑耗盡后，芯級與助推器之間的前后捆綁連接結構，能夠可靠解鎖，實(shí)現助推器與芯級的安全分離。

　　為實(shí)現這三大要求，除控制系統外，長(cháng)征五號的４個(gè)助推器需“五臟俱全”，相當于一枚單級運載火箭。研制規模與難度，非同一般。

　　在長(cháng)達１０年的研制歷程中，上海航天技術(shù)研究院先后突破了低溫ＰＯＧＯ分析和抑制技術(shù)、偏置集中力設計分析與試驗技術(shù)、氦加溫增壓技術(shù)、尾部防熱技術(shù)等１４項重大關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。

　　為滿(mǎn)足“撐得住”的高要求，助推器采用了斜頭錐和前捆綁主傳力結構。在飛行過(guò)程中，助推發(fā)動(dòng)機產(chǎn)生的推力，通過(guò)頭錐上的前捆綁點(diǎn)傳遞給芯級，在頭錐不足０．１平方米前捆綁點(diǎn)處，需要承受３００多噸的偏置集中力載荷。

　　為此，研制團隊專(zhuān)門(mén)為頭錐“量身定制”了一款專(zhuān)屬的“梁式”承載偏置集中力構型。用３０００多個(gè)零件鉚接而成斜頭錐，而錐體與芯級的前捆綁點(diǎn)軸承支座，則采用了一體化設計，用１噸多重的高硬度鋼材，在數控機床上加工到１００多公斤，有效保證了結構的強度。

　　增壓輸送系統是連接推進(jìn)劑貯箱與發(fā)動(dòng)機的紐帶。助推器上每個(gè)１２０噸大推力液氧煤油發(fā)動(dòng)機，其產(chǎn)生的最高壓強達５００個(gè)大氣壓。針對長(cháng)征五號個(gè)頭大、動(dòng)力強、發(fā)動(dòng)機入口壓力高等要求，研制團隊采用了全新的液氧箱大流量氦氣加溫增壓方案。

　　同時(shí)，為保證火箭的推力，還采用了全冗余閉式增壓控制、高壓大吸力電磁閥、高減壓比減壓器、雙觸點(diǎn)壓力信號器等一系列新技術(shù)，都是上海航天技術(shù)研究院在運載火箭首次進(jìn)行工程應用，實(shí)現了動(dòng)力系統技術(shù)的升級換代。

　　針對海南文昌發(fā)射場(chǎng)的氣候特點(diǎn)，研制團隊對箭體各艙段對接面、艙段開(kāi)口處、連接開(kāi)口處等進(jìn)行密封處理，對電連接器等進(jìn)行了４８小時(shí)浸泡試驗，確保萬(wàn)無(wú)一失。

　　在長(cháng)征五號助推器的研制過(guò)程中，研制團隊還全面引入了數字化模式，率先開(kāi)展以數字樣機為核心的全型號數字研發(fā)。首次引入全箭全三維一體化設計理念，將繁雜的問(wèn)題條理化；突破三維數據交換難題，實(shí)現了數字一體化集成；首次成功構建全箭數字樣機，與傳統方法相比，取消實(shí)物樣機，不但節省了上千萬(wàn)元的成本，還大幅縮短了研制周期。

　　首次實(shí)現了ＴＯＰ－ＤＯＷＮ自頂向下的數字化協(xié)同研發(fā)技術(shù)的應用，構建數字化平臺進(jìn)行航天型號的管理；首次在航天產(chǎn)品中引入人機裝配仿真，在３Ｄ環(huán)境中對模型進(jìn)行虛擬裝配仿真，利用數字化虛擬裝配技術(shù)的強大功能，顯著(zhù)提升產(chǎn)品設計質(zhì)量和競爭力。