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“中国航天日”系列报道 为火箭遨游天际造“心脏”架“血管”

来源:哈尔滨新闻网-哈尔滨日报编辑:王文琦发布时间:2018-04-21 查看数0

2016年6月25日,“长征七号”运载火箭在海南文昌发射场成功首飞;2016年11月3日,“长征五号”在海南文昌发射场一飞冲天;2016年11月10日,“长征十一号”在酒泉卫星发射中心发射成功……在不到半年的时间里,我国相继发射“长征七号”“长征五号”“长征十一号”运载火箭,在设计研发过程中,哈尔滨工业大学先后派出多个科研团队为火箭造“心脏”、架“血管”,搭载飞行器,设计令人耳目一新的火箭“妆容”,攻克多项技术难关,助力三枚火箭成功首飞。

从火箭“心脏”到“血管”,多项技术助“长征七号”首飞

2016年6月25日晚,“长征七号”火箭在海南文昌发射场成功首飞,标志着我国载人航天工程和新一代运载火箭研制取得重大突破。这一壮举背后,哈工大多项技术成果发挥了重要作用。

记者从哈尔滨工业大学了解到,作为无毒无污染、高可靠性的新一代运载火箭,“长征七号”最大亮点之一就是以新一代大推力液氧煤油发动机作为“心脏”。哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室张秉刚教授和冯吉才教授团队对铜钢高质量焊接技术开展攻关研究,研发出电子束自熔钎焊技术,解决了铜钢薄壁接头脆性相与组织控制、焊缝成形及接头变形控制的难题,实现了新一代液氧煤油大推力发动机的高质量焊接,使我国对该类发动机特定结构组件的焊接技术跻身国际先进行列。

如果说发动机是火箭的“心脏”,那么增压输送系统就是“血管”。五通件是增压输送系统关键构件,工作时承受着-183℃的低温、冲击和振动等苛刻载荷,只有采用整体结构才能满足“长征七号”的高可靠性要求。哈尔滨工业大学材料学院流体高压成形技术研究所苑世剑教授、徐永超教授研究团队通过计算机仿真和大量实验,成功研制出整体结构五通件,这是国际上首次研制出的整体结构五通件,大幅提高了低温燃料增压输送系统可靠性,为我国运载火箭升级换代起到了不可替代的作用。

既有中国风又具国际范,为“长征五号”设计logo

2016年11月3日,我国长征火箭家族中推力最大的新型运载火箭“长征五号”在海南文昌发射场一飞冲天,实现完美首飞。从技术支撑到外观设计,哈工大科研团队和设计团队联手为“长征五号”首飞成功贡献了力量。

“长征五号”总推力破千吨,哈工大能源学院发动机气体动力研究中心的王仲奇院士和冯国泰教授功不可没。此外,能源学院于达仁教授团队为“长征五号”研制了我国新一代磁聚焦型霍尔电推力器,航天学院复合材料与结构研究所赫晓东教授团队帮“长征五号”攻克热防护难题,机电学院金属橡胶技术研究所姜洪源教授和骨干成员敖宏瑞、闫辉、任玉坤等为“长征五号”解决了高真空、大温差、强辐射等极端工况下阻尼减振难题。

除了哈工大多位教授提供技术支撑,学校还派出工业设计系青年教师朱磊为“长征五号”设计logo扮靓妆容。“‘长征五号’logo的创意源自中国传统文化中的太极图案,整体展现一个动感‘5’的形象,红色logo与国旗相呼应,整体涂装形态和配色传达出和平、大气、理性等象征当代中国大国形象的视觉语义,使火箭妆容兼具中国风和国际范。”朱磊告诉记者,作为我国研制的规模最大、难度最高的新一代运载火箭,涂装及logo的观赏性、艺术性要求很高,他和团队经过一年多反复思量才最后确定方案。

“长征十一号”搭载实验降低微小卫星成本

2016年11月10日7时42分,“长征十一号”运载火箭在酒泉卫星发射中心发射成功,火箭搭载的脉冲星实验卫星“XPNAV-1”顺利升空并成功进入预定轨道。

作为星上载荷之一,哈尔滨工业大学电气学院自动化测试与控制研究所研制的“可编程SOC计算载荷”开始了空间探索之旅,正在进行一系列科学验证与空间探测实验。此次搭载实验是研究所在嵌入式高性能计算、空间辐射防护技术、系统健康管理等领域研究成果在空间的首次工程化验证。

“可编程SOC计算载荷”旨在应对未来微小卫星、卫星星群的高性能、低成本计算需求。通过此次搭载,实验成果将为卫星尤其是微小卫星、深空探测等航天任务提供具备自主知识产权的在轨计算能力支持,解决装备在轨自主运行管理、在轨系统健康管理等先进技术理念的空间应用计算瓶颈问题,降低微小卫星成本,助力我国航天事业发展。

稿源: 哈尔滨新闻网-哈尔滨日报) 

作者: 王越 ) 

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