西安科技打造健康“液体动力”
- 来源：西安日报
- 2022-03-30 08:57:32
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3月29日17时50分，搭载着“浦江二号”和“天鲲二号”卫星的长征六号改运载火箭，在山西太原卫星发射中心成功发射，顺利将两颗卫星送入预定轨道。据了解，长征六号改运载火箭是我国首型固体捆绑运载火箭。此次发射，开创了我国新一代运载火箭固液结合的先河。航天科技集团六院为长征六号改运载火箭配套了芯一级、芯二级动力系统及一套辅助动力系统，为“浦江二号”卫星提供了空间推进系统。
芯一级动力系统由一台双机并联液氧煤油发动机组成，单台液氧煤油发动机推力120吨级，采用氧自生增压方案为火箭氧贮箱提供增压介质，首次采用健康诊断系统用于火箭起飞前芯一级发动机工作状态诊断，发动机单次飞行工作时间突破二百秒。二级动力系统由一台18吨级液氧煤油发动机组成，发动机单次飞行工作时间突破五百秒。辅助动力系统由18台推力分别为200N和40N的姿态控制发动机组成，在飞行过程中为火箭二级提供滚动力矩，同时在卫星分离前提供俯仰、偏航和滚动冲量，确保卫星更高精度入轨。
相比其他在役运载火箭型号，本次长征六号改运载火箭首次采用固液捆绑方式，受固体火箭发动机热流影响，芯一级液体发动机底部热流条件超出了以往型号要求，同时固体分离侧推火箭冲击热流对芯一级发动机防热裙下部喷管产生附加热流，使得喷管遭遇严酷的热工作环境。针对此问题，根据火箭芯一级发动机底部热流条件和固体分离侧推火箭冲击热流条件，六院科研团队联合国内相关领域优势单位，对芯一级发动机在飞行过程中的结构热适应性进行了专题仿真分析和复核复算，并利用试片完成火箭分离喷流试验考核，多角度确认了芯一级发动机可以适应该热环境条件，助力固体液体发动机的首次“跨界合作”默契满分。
此次发射，首次实现了我国在运载火箭上应用健康诊断系统这一创新技术，即芯一级液体发动机预先点火启动工作，通过发动机参数进行发动机工作状态诊断，若液体发动机工作正常则固体助推发动机点火，火箭起飞，否则液体发动机将紧急关闭，保证箭体、卫星载荷及发射场地面设施的安全。为适应火箭起飞前健康诊断需求和高可靠性要求，六院科研团队参考地面研制试车应用成熟的故障诊断方案和策略，制定了发动机飞行健康诊断系统方案，并针对参与诊断的电气系统产品开展了专项可靠性增长提升工作，从而满足了严苛的可靠性指标要求，为火箭安全可靠起飞“把好脉搏”。
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