作者:付毅飞 来源:科技日报 发布时间:2022/7/28 15:23:00
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我国新一代载人火箭完成重要试验 转入工程研制阶段

 

科技日报记者 付毅飞

记者7月28日从中国航天科技集团一院获悉,该院所属702所近日圆满完成我国新一代载人运载火箭多机并联静动联合试验,有力支撑了该型火箭研制顺利转入初样阶段。

本次试验是验证新一代载人运载火箭多机并联、箱底传力关键技术的重要试验,是型号转入工程研制阶段的标志性工作。702所所长王晓晖表示,该试验圆满完成标志着我国首次突破大载荷静动联合试验技术,是试验方法和试验能力的重要创新,为新一代载人运载火箭采用多台大推力发动机并联技术奠定了坚实基础。

“这是我国力学试验领域迄今为止开展的规模最大、技术难度最高、试验过程最复杂的试验。”702所副总设计师朱曦全介绍,试验需要突破在实际飞行工况下多台发动机的静态推力和振动载荷联合加载,涉及振动弹性边界模拟、近千吨静载弹性加载、大静载下的多机联合多维振动控制和加载等关键试验技术。

新一代载人运载火箭基础级模块直径为5米,安装多台120吨发动机。朱曦全说,大推力发动机多机并联技术是我国运载火箭首次采用,带来了复杂结构的静力和动态力耦合作用及在联合载荷作用下的非线性传递问题,是新一代载人运载火箭需要深化攻关的关键技术之一。为分析解决该问题,验证设计方案的有效性,技术团队设计实施了我国首次多机并联静动联合试验。

自2019年起,702所同相关单位论证确定试验技术方案。团队依据方案,相继突破了试验所需各项关键技术,于今年研制出由28套50吨油气支撑系统、多套20吨感应式振动台和1套1000吨振动弹性边界系统组成的静动载荷联合加载试验系统。

试验系统设计负责人侯京锋介绍说,4个油气支撑系统和1个感应式振动台构成了一套静动联合激励系统,可以模拟一台发动机对火箭结构的激励。多套系统就能够模拟多台发动机对火箭的激励载荷。该试验系统构成复杂,涉及多个分系统。团队集智攻关,对方案及分系统原理设计层层迭代,攻克多项关键技术,将复杂的技术方案变成工程现实。

针对动静联合加载试验技术难度大的问题,技术人员开展了虚实结合试验方法研究,通过数字流程仿真和虚拟试验确保了试验方案的一次成功。试验负责人毕京丹介绍,数字化流程仿真技术有效指导了试验虚拟安装过程,并对试验产品和试验系统装备的装配和调试过程进行了优化、检查与验证。

此外,多部段联合、复杂边界和环境下的结构承载能力,以及载荷传递规律和结构响应,均存在未知的科学机理问题。试验分系统负责人杨蓉介绍,试验团队创新采用实物试验与虚拟试验相结合的数字化试验验证思路,以实测试验数据修正仿真计算模型,以修正后的虚拟模型识别一体化结构设计的薄弱环节,进而获得真实工作条件的载荷和环境条件,再通过仿真验证尾舱结构承载能力,对复杂结构传力和响应规律做出评估。

 
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