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2019-12-28 第26,361号

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第2版:要闻

“胖五”背后的“上海力量”

中国航天科技集团八院悉心呵护助推模块27个月

长征五号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场完成技术区相关工作后,垂直转运至发射区(12月21日摄)。 新华社发
       ■本报记者 张晓鸣
      
       长征五号运载火箭昨天发射实践二十号卫星取得圆满成功。消息传来,中国航天科技集团八院研制团队一片欢呼。八院负责长征五号4个3.35米助推模块抓总研制,以及助推伺服系统、配套芯级外安单机、天馈、电池等近200种产品。
      
       八院院长张宏俊介绍,八院承制的长征五号助推器,是目前国内最大的低温液体助推器,为全箭提供90%的动力,是长征五号火箭起飞的主要动力源,八院用“上海力量”助推长征五号任务取得圆满成功。
      
       早在2017年7月,长征五号遥三箭的四个助推模块就已运抵天津厂房,总共存放了27个月。在这段我国航天有史以来运载火箭最长的存放时间里,八院长征五号研制团队全面分析助推模块长期停放风险,并采取各种措施释放风险、提高可靠性。
      
       把产品当自己孩子悉心呵护
      
       由于这次的存储时间超过以往任何一次,设计师就像操心的父母一样,时刻挂念着“宝贝”的健康,每个月轮流前往天津对助推模块进行常规巡检,简单而全面地查看各项监测数据是否正常。在产品存放的27个月里,完成4次全面复测。
      
       研制团队在十几万个零件中开展产品超期风险识别,区分关键产品和非关键产品。对于关键产品进行核心部件同批次产品箭下复验,对于非关键产品进行箭上加固和替换填补,从而将一个个潜在问题逐一“击破”。
      
       即使整箭复测结果良好,研制团队还要精益求精,将合练箭助推模块上的单机或部件拆下,送回上海复测。合练箭助推模块相当于正样产品的“备份”,其存放环境更恶劣、存放时间更长。一旦“备份”通过测试,说明正样产品同样可靠。通过这种旁证手段,研制团队又吃下一颗“定心丸”。
      
       切实提高产品固有可靠性
      
       在停放两年多的时间里,八院长征五号团队成员一直在想的是如何提高,做得更优。
      
       长征五号助推模块采用了120吨大推力液氧煤油发动机,其产生的最高压强达500个大气压。要控制好这种压力,火箭的增压输送系统就显得非常关键。
      
       高压电磁阀是增压输送系统中多个启闭阀门中的一个,由电导通来控制,其主要作用是在发动机工作时,打通或切断增压通道,对增压输送系统正常工作起着决定作用。在合练箭进行多次试验后,设计师发现电磁阀非金属部分容易出现凹坑,这可能使得电磁阀打开关闭的时间比原先更长,存在一定隐患。
      
       阀门专业设计师马上投入更改设计工作,研制出“不锈钢基体+非金属”复合结构。但更改部分的结构仅有几个毫米,在这个不到一节小拇指大小的零件上,需要加工出尺寸精密的凹槽,并进行非金属的镶嵌,“螺蛳壳里做道场”就是它的真实写照。
      
       通过仿真分析、试验验证,团队最终化解了凹坑隐患,提高了电磁阀的可靠性,为保成功又增加了一分支撑。正是许许多多的细节改进,才支撑起中国航天发射成功的巍峨“大厦”。