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卫星乘火箭也需磨合期

| 2020-07-13

12月27日,长征五号运载火箭从中国文昌航天发射场升空,经过2220秒的太空旅行后,将实践二十号卫星送入预定轨道。

或许有人不知道,为了这半个多小时的携手同行,卫星和火箭也需要经历相当长的磨合期,相互了解了“脾气”和“性格”,才能确保旅途安全。

长征五号火箭和实践二十号卫星分别由中国航天科技集团一院和五院抓总研制。双方分别开展强度设计和试验考核,只有到地面分离试验时,它们才第一次见面,有机会见识对方的真实“脾气秉性”。

但据航天科技集团一院长征五号火箭结构强度分析师曹昱介绍,地面分离试验只是考核分离结构的功能,并不知道分离结构的受力情况,所以说卫星和火箭的相互了解还很片面。“如果它们到翱翔太空时才发现彼此‘性格不合’,就会带来飞行风险,甚至导致任务失败。”曹昱说。

例如,实践二十号卫星质量大、重心高,将给分离螺栓带来更大的受力。虽然长征五号力大无穷,足以举起卫星,但有可能出现“内伤”。如果分离螺栓变形甚至损坏,会让分离结构的强度可靠性大打折扣。

要避免这种情况,必须提前开展分析验证,寻找对策。为了在地面分离试验前完成这项工作,设计人员想了个办法,套用网络流行语来说,他们安排火箭和卫星进行了一次“云磨合”——借助卫星三维模型,与火箭开展了联合分析,提前进入磨合期。

这一磨合果然发现,星箭分离时,出现“内伤”的可能性确实存在。

根据分析结果,设计人员联合优化了设计方案,改变火箭与卫星之间的传力路径,有效规避了风险,最终保障长征五号火箭和实践二十号卫星携手完成了太空旅行。

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