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快過年了,給俺們家火箭掌掌秤

2026年02月04日09:09 | 來源:科技日報222
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這是一間干淨、亮堂的廠房。白色牆壁和屋頂鋪展開闊,陽光透過整排玻璃窗,鋪洒在白色的火箭上。廠房裡擺放著引力一號遙三運載火箭的芯級、助推器、整流罩等部件。它們的“畢業測試”已接近尾聲,全部通過后,它們將組合成全球最大的固體運載火箭,於今年上半年逐夢太空。

近日,記者來到山東省海陽市東方航天港,在東方空間通用運載火箭總裝集成測試中心,見証了火箭測試中的重要一項——稱重。按當地叫法,這叫“掌秤”。

橋式起重機的轟響打破寧靜,長十余米、重數十噸的火箭芯一級被緩緩吊離托座。操作手董磊手持控制設備,眼睛緊盯箭體,每一個動作都專注、沉穩。幾名組裝人員配合著董磊,將火箭運送到數十米外的稱重台上。經測,該子級不胖不瘦,體重在設計范圍之內。后續,該中心將為火箭每一個子級稱重,全部完成后,這枚火箭才具備轉場進行垂直總裝的條件。

通常我們量體重,頂多也就精確到小數點后一位,而千倍於人體重量的火箭子級,稱重精度也要達到0.1千克量級。這是因為火箭對重量極為敏感,微小的重量變化,都可能對飛行軌跡產生影響。該中心副主任王武欽介紹,飛行彈道是根據火箭標准重量參數設計的,但在箭體裝配過程中,受使用多少防熱材料等因素影響,可能導致產品實際重量出現偏差。為箭體復稱,就是要獲取偏差數據,對控制參數進行修正。

引力一號擁有全球固體火箭中最大的起飛重量、推力和近地軌道運載能力,突破固體火箭運力瓶頸的關鍵,是它採用的芯級3級串聯+4枚固體助推器的“三級半”捆綁構型。王武欽介紹,要增加火箭運力,主要有加大芯級直徑和捆綁助推器兩種路徑。之所以選擇后者,是因為該方案可以讓火箭設計更靈活。“未來可以做固體助推器、液體助推器,還可以根據任務需要,讓火箭不帶助推器,或者帶2個、4個助推器,讓火箭型譜更豐富。”他說。

相比串聯式火箭的縱向分離,捆綁式火箭採用側向分離方式,既要能“綁得牢、分得開”,確保安全可靠,還不能因分離而影響芯級火箭姿態和穩定工作,技術復雜性極高。王武欽說,該技術涉及結構力學、材料學、控制學,以及軟件、電器、氣動環境等,多個專業交叉耦合,帶來很多難點。例如,助推器與芯級之間,採用“球頭”與“球窩”的結構形式連接,在有限的受力面上要承受約200噸的載荷。同時,火箭飛行時處於高頻振動環境,高壓承載疊加高頻振動,會摩擦產生極大熱量。如果材料達不到要求就會融化,冷卻后又相當於被“焊死”,導致助推器無法分離。

目前,國內採用捆綁構型的運載火箭主要有“長征”家族裡的長征二號F、長征三號乙、長征五號、長征七號等,引力一號則是國內已經發射的商業火箭中唯一的捆綁式火箭,填補了國內全固體捆綁火箭技術的空白。“掌握捆綁式火箭技術,無論在研發、生產、制造還是未來發展規劃上,都能讓我們擁有更大的自主可控能力。”王武欽說。

廠房另一端,擺放著許多設備,由線纜連接著。王武欽介紹,這是引力一號遙四運載火箭的電器產品,中心正在對這些設備進行散態測試,驗証其性能以及接口匹配等。

“遙三火箭的工作馬上要收尾,預計3月份就會轉場,准備發射任務,然后遙四火箭就會緊跟著進來。”王武欽說,“今年我們的生產任務非常緊湊。”

中心的生產計劃安排是調度員姜哲的主要工作之一。“引力二號火箭近期要開展二子級試車,要進行任務的排查,最近主要在忙這個。”他說,“另外,引力一號那邊也得一直忙到年跟前,現在所做的工作都是為了保証火箭能順利垂直總裝。”面對繁重密集的任務,姜哲壓力不小,也很興奮。

(責編:羅知之、陳鍵)
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