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长征五号火箭“腰上”的“小抓手”是抓什么的?

2016-11-05 21:11   浏览:1924 次    来源:中国运载火箭技术研究院
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由中国运载火箭技术研究院(以下简称“火箭院”)抓总研制的长征五号火箭(以下简称“长五”火箭)以其庞大的身躯而被誉为“大火箭”。不过,你或许不知道,火箭院的设计人员还在长五火箭的“腰上”设计了一只“小抓手”,这是为什么呢?

“小抓手”是火箭的“贴身护卫”

火箭院第一总体设计部设计师唐科告诉记者,这个“小抓手”堪称火箭芯级的“贴身护卫”,它能捕获助推器与芯级分离时产生的垃圾,从而保卫火箭的安全。

火箭芯级与助推器是靠火工品分离的。火工品的“爆脾气”虽然可以让芯级和助推器彻底分离,但也会炸坏两者间的连接机构。如果不及时捕获,炸坏的连接机构就会形成飞散的垃圾,可能威胁火箭的安全。因此,必须设置一个捕获装置,解决这些问题,“小抓手”就这样应运而生了。

“大火箭”对“小抓手”提出新要求

捕获装置被安置在助推器上,由捕获连杆和捕获挡片组成,就像一朵花的花杆和花瓣。分离前,捕获装置会提前穿入分离机构,在其中“绽放”,用“花瓣”将垃圾紧紧包住,并随助推器陨落。

其实,我国其它捆绑式火箭也有捕获装置,但是“膀大腰圆”的长五火箭芯级直径达到5米,它的助推器直径相当于其它捆绑式火箭的芯级直径,两者间的捆绑、分离机构比以往大得多,分离时产生的垃圾也就更大了。考虑到这些新情况,设计人员将传统捕获装置升级,从材料和结构上改进,为长五火箭量身定制了这款“小抓手”。

更新材料,让“小抓手”刚柔并济

火工品强大的冲击力在“推开”助推器的同时,也会对分离机构旁的碎片捕获装置造成威胁。因此,设计人员为“小抓手”选择了一种具有一定弹性的材料,不仅能够发散、吸收分离时产生的强大冲击力,还能使“小抓手”的捕获等动作更加灵活,可谓“刚柔并济”。此外,设计人员还解决了该材料在加工、使用过程中出现的开裂问题,确保“小抓手”正常工作。

优化结构,让“小抓手”收放自如

传统捕获装置的捕获挡片“绽放”的角度太小,几乎是“直钩钓鱼”,很难拦住大碎片。而长五火箭“小抓手”捕获挡片“绽放”的角度是以往的3倍,可以“抓”得更牢。同时,设计人员还优化了“小抓手”的内部结构,在确保“抓”住碎片的前提下,降低捕获挡片的厚度,使其既能在助推器正常分离的时候捕获碎片,又能在分离出现故障时从分离结构中脱出,防止干扰助推器的应急分离。“舍”“得”之间,助推器与芯级分离的安全性与可靠性又添保障。

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