【静箭雷音,长十火箭的登月“必修课”[打call]】#长征十号首次系留点火试验成功#
8月15日,中国文昌航天发射场,烈日灼空。已矗立月余的长征十号系列运载火箭一子级试验产品,头戴“浴帽”,腰缠“塑料裙”,静候指令。15时00分,导流槽内白雾蒸腾,水汽翻滚,长征十号系列运载火箭首次系留点火试验取得圆满成功。试验验证了多机并联、新型防热等50余项关键技术,标志着我国载人登月火箭关键技术取得重大突破,为2030年前实现中国人登月梦想奠定了坚实基础。
航天科技集团一院朱平平介绍,作为长十系列火箭研制进程中的关键大型地面试验,系留点火的目的就在于验证一级多台发动机并联设计的可靠性与正确性,这是火箭澎湃动力安全、稳定释放的根本保障。
传统的地面试车台,曾是火箭动力系统验证的“主战场”。然而,作为我国面向载人月球探测任务研制的新一代载人运载火箭,其试验是我国开展的国内最大推力规模的全系统试车试验,推力规模达到近千吨,这好比在试车台上方,瞬间压上了一整座中型钢铁桥梁的重量。但一个现实问题随之而来:国内现有的动力系统试车台,已无法承载如此巨大的推力。“非能力不足,而是中国航天迈向更远深空的必经阶段。”航天科技集团一院郭葳一语道破。正是在此背景下,系留点火试验应运而生,成为破解困局的创新之举。
何为“系留点火”?简而言之,就是将长十系列火箭的一子级(芯一级)箭体,如同被无形的巨手牢牢“系留”在发射场的活动发射平台上,进行全时长、全状态的静态点火。这相当于让火箭发动机在发射台上全力轰鸣,箭体却岿然不动,以此在最大限度内模拟真实发射的严苛力学与热力环境,并测试其对火箭的动力系统、结构强度及整体协调性,特别是多台发动机并联工作的可靠性与设计正确性,进行一次最接近实战的“极限体检”。
那么,如何将这头拥有七台发动机、产生近千吨推力的庞然大物稳稳“拴住”?郭葳介绍,火箭芯一级底部通过一个巨大的“试车环”与地面的“承力环”对接。两者之间,采用了超过100枚特制的高强度螺栓紧密连接,就像给火箭的腰部扣上了一条坚不可摧的“巨型腰带”。这些螺栓钉单枚就能承受约90吨的拉力,相当于同时吊起约60辆小轿车。
此次试验既是一次多机并联动力系统验证试验,也是多项前沿技术的综合验证平台。朱平平指出,试验不仅考核多机并联的设计,更集成验证了故障诊断技术、先进总线技术,以及对新型防热材料、涂层和结构的实地验证。其成功与否,直接关乎长十系列火箭能否如期迈入下一研制阶段,更是为后续实现载人登月飞行奠定坚实基础的里程碑。
最严峻的考验来自海南文昌的露天环境——火箭需在高温、高湿、高盐雾的“三高”条件下“裸站”两三个月,直面烈日灼烤、暴雨冲刷乃至台风侵袭。仪器舱内实测温度曾一度升至63℃,远超设备安全阈值。总装团队化身“火箭裁缝”,创新性地为箭体戴上直径6米的白色PVC防热“浴帽”,围上特制防雨“小裙”,将舱内温度成功降低20℃以上。
试验队调度胡辉飙将这次任务形象地称为“自带干粮的远征”。本次试验由一院首次完全自主牵头组织。不同于以往成熟型号任务,这支队伍在发射场基建尚未完全竣工的“大工地”里,白手起家:自主搭建水电、供气、加注等保障系统,协调十余家施工单位交叉作业,甚至自建安保体系。
推进剂加注曾遭遇社会槽车洁净度不达标的困境,团队连夜优化方案,创新采用“全过程冷加注”模式,在资源限制下啃下了这块硬骨头。(节选自《中国航天报》)
