俄称质子-M火箭发射失败系人为操作失误所致


 发布时间:2020-09-26 04:22:18

中心已于29日展开火箭常规推进剂加注前的准备工作,30日开始加注,预示火箭进入发射程序。12月1日上午任务将进入射前工作程序,下午发射前数小时,质量更轻、能量更高的低温推进剂也将被加注。任务发射场区指挥部副指挥长赵民介绍,运载火箭测试、加注和发射是本次嫦娥三号发射任务的核心内容。承担发射任务的长征三号乙改进型运载火箭于10月31日运抵发射场,在火箭测试厂房完成了产品恢复、单元仪器测试、火工品安装等工作;11月9日至10日转往2号发射工位后,完成了分系统测试和四次综合测试等工作,目前系统完全正常。嫦娥三号探测器于9月12日空运进场,在卫星测试厂房完成了综合测试前总装及综合测试,着陆器、巡视器联合总装及测试;11月9日至17日完成了探测器加注及转场准备,11月18日转至2号发射工位,完成了与火箭对接、加电测试、电池充电等工作,目前探测器的各项指标完全符合发射要求。针对火箭发射过程中可能遇到的低温推进剂加注难度大、高空风、夜间发射等不利因素,也做好了充分准备和有效防范。西昌卫星发射中心作为我国唯一使用低温推进剂的发射场,使用的低温推进剂包括液氢、液氧和液氮。液氮沸点很低,液氮氧化性强,易引起燃烧和爆炸。

“加注400多吨常规推进剂必须准确到位,加注液氮和液氧则必须滴液不漏。此外,加注低温推进剂的时间不能早一分或晚一分,早一分就会造成挥发,晚一分又有可能错过发射窗口。因此,低温燃料加注一直到发射前负4分半钟才能完成。操作中既要防冻伤,又要防明火、静电等。”赵民说。赵民介绍说,中心已形成了一整套防护方法,包括加强现场管理,禁止手机、打火机等进入加注现场50米范围内;研发了氢报警装置;进入加注程序后,一律使用防爆电源等。世界航天史上,曾有过因高空风问题导致失败的案例。11月、12月的西昌处于高空风的多发期,这给嫦娥三号任务的成功发射增加了难度。“中心对近40年的气候资料进行分析比对,对8000米到1.2万米的高空风进行精确预测,气温预报误差不超过一度。同时,火箭自身也采取了很多防止高空风的设计和措施。目前预测,发射当天天气状况良好,无雷雨、无大风,高空风的风速和风向也不会对发射带来危险。”赵民说。另据悉,此次任务助推器等残骸将落入贵州省、湖南省和江西省人烟稀少区域,目前已做好相关准备工作。

美国NASA工程人员正通过3D打印首个全尺寸铜合金火箭发动机零件,来节约成本。NASA空间技术任务部负责人表示,采用增材制造技术建造首个全尺寸铜合金火箭发动机零件是航空航天3D打印的里程碑。增材制造技术是有助于NASA继续探月行动,甚至维持火星探测人员生存的众多技术之一。发动机是由大量不同材料制成的复杂零件组装而成,其提供的推力为火箭提供动力。增材制造具有降低火箭零件制造时间和成本的潜能,如火箭燃烧室铜合金内衬,在火箭燃烧室内超冷推进剂被混合并加热到将火箭送到太空所需的极端温度。在纸一样厚的铜合金内衬壁里面,温度激增到2760℃,通过气体循环,将内衬壁外面的温度冷却到绝对零度以上100℃以下,来防止熔化,铜合金内衬是专为实现这一目的而制造。为了使气体循环,在燃烧室内衬内、外壁之间建造了200多条复杂通道。

这种具有复杂内部几何特征的小通道对NASA增材制造团队带来挑战。马歇尔太空飞行中心材料与加工实验室采用其选择性激光熔融设备融合了8255层铜合金粉末,在10天零18小时的时间内制造了燃烧室内衬。在制造燃烧室内衬之前,材料工程师建造了几个其他试验件,对材料进行了表征,且设计创造了铜合金增材制造工艺。铜合金具有极好的导热性,这也是铜合金作为发动机燃烧室及其他零件内衬理想材料的原因。然而,这种属性却为铜合金增材制造带来挑战,因为激光很难连续熔化铜合金粉末。目前,仅有少量铜合金火箭零件的可采用增材制造技术来制造。因此,NASA正在通过3D打印一个火箭零件来开辟技术新天地,这一组件必须经受极端高温和低温,且具有复杂的冷却通道,该通道是建造在内壁厚度为铅笔斑痕的外部上的。该零件是由NASA格伦研究中心的材料科学家创造的GRCo-84铜合金建造而成。

格伦研究中心广泛的材料表征有助于验证3D打印的工艺参数,确保建造质量。格伦研究中心将开发材料机械性能的广泛数据库,用于指导未来的3D打印火箭发动机设计。为了提高美国工业竞争力,美国制造商将可使用由马歇尔飞行中心管理的NASA材料和加工信息系统中的数据。该项目负责人称,其目标是将火箭发动机零件的建造速度提高10倍,成本降低50%以上。项目团队不仅仅是试着制造和测试一个零件,而是正在开发一种可重复的工艺,使工业界可采用该工艺制造具有先进设计的发动机零件。最终目标是提高火箭发动机建造的经济可承受性。制造铜合金发动机燃烧室内衬仅仅是低成本火箭上面级推进项目的第一步,该项目由NASA空间技术任务部的颠覆性开发计划资助。NASA的颠覆性计划资助那些将变革未来太空活动的技术开发,包括NASA的探月计划。

对于工程人员而言,项目的下一步是将铜合金内衬运送到NASA的兰利研究中心,采用电子束自由成形在铜合金内衬外部直接沉积镍合金结构外壳。之后,预计于今年夏季在马歇尔飞行中心进行发动机部件的热点火测试,以确定在模拟的极端温度和压力条件下,发动机的运行情况。(苟桂枝)。

火箭 质子 航天

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