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中国航天科技四院:两样“法宝”助推长征五号飞天

资料图:11月3日晚,中国最大推力新一代运载火箭长征五号在中国文昌航天发射场成功发射。10月28日,长征五号运载火箭在中国文昌发射场垂直转运至发射区。 孙浩 摄

中新网西安11月5日电 (张素荣元昭)“长征五号”成功首飞,中国航天科技集团四院提供了正推火箭和消氢点火装置。专家5日说,这两样“法宝”确保了芯级火箭成功分离,消除了火箭发射前排放的大量低温氢气。

四院的航天专家称,“正推火箭”是为火箭在飞行过程中顺利实现芯一级和芯二级之间的可靠分离而研制的动力装置。

具体来说,火箭芯一级工作结束后,在接到分离指令时,正推火箭开始点火工作,发动机工作产生推力,实现芯一级与运载火箭的分离,确保火箭按照预定程序完成任务。

这枚“火箭中的火箭”还用于级间分离过程中芯二级推进剂管理,主要是在芯二级尚未点火前,通过4个正推火箭提前工作,产生瞬时强大推力,对芯二级产生正向加速度,使得液体推进剂向贮箱底部运动且燃烧更充分、更可靠,火箭的推动力也更强劲。

专家说,四院这次提供的正推火箭兼具固体发动机和火工品的双重特性,工作时间长,可靠性要求高、环境条件极其苛刻,是中国目前运载火箭箭体使用的最大火工品。

“长征五号”正推火箭是同类产品中装药量最大的产品,从设计源头上解决了产品安全性问题,经受住当地高温、高湿环境条件的要求,且经受住高冲击、多频次振动等严苛的力学环境要求。发动机的推进剂还首次选用低铝粉推进剂,比同类发动机更绿色环保。

另一样“法宝”是排氢燃烧系统点火装置,它点燃了火箭发射时的“第一把火”,彻底消除了火箭发射前排放的大量低温氢气。

专家称,“长征五号”芯级采用的是环保的液态氢氧推进剂发动机,在点火前会向发射平台周围环境排放低温氢气。这些氢气与空气混合形成的可燃气团在浓度达到一定范围时,一旦遇到静电或明火就会产生爆炸或爆轰,不仅损坏发射场的设备和设施,甚至会导致星箭俱毁的严重后果。

四院这次承担了研制专门消除氢气影响的点火装置。专家说,该产品能在火箭氢氧发动机工作前2—3秒内点燃火箭发射的“第一把火”,利用燃烧产生的高温、高速燃气金属粒子流,将火箭发射前排出的大量低温氢气在其未达到可爆炸最低浓度前先行点燃并消除。

专家说,排氢燃烧系统点火装置具有高安全性、高可靠性的特点,采用了安全性更好的药剂,应用了先进的控制技术确保“准确、准时”点燃氢气。该装置实施双重保护设计,不仅能承受运载火箭点火时产生的高热流冲击,为装置的正常运行提供更加稳定的工作环境,而且具有防爆功能,能避免点火装置工作时万一发生爆炸可能发生的安全事故。(完)

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