原标题:从首飞到复飞,“胖五”升空背后的哈工大力量

  来源:ZAKER哈尔滨

  12 月 27 日 20 时 45 分,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中心点火升空,成功将实践二十号卫星送入预定轨道。

  从 2016 年 11 月 3 日的首飞成功到如今 “ 胖五 ” 再次升空,哈工大多项技术和设计人员参与其中,功不可没。下面就跟小编一起来了解下 “ 胖五 ” 升空背后的哈工大力量吧。

  “ 胖五 ” 升空瞬间(郭金良 摄)

  “ 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王仲奇院士、冯国泰教授等承担的 “ 助推级 120 吨液氧煤油发动机涡轮气动设计 ” 项目起到了重要的助推作用。

  此次 “ 长征五号 ” 采用了芯一级、二级、助推、辅助动力系统等发动机,共同担负飞行试验各个环节的动力保障任务,提供的总推力达到 1078 吨,其中包括 8 台 120 吨液氧煤油发动机。

  王仲奇院士团队承担了助推级发动机涡轮设计任务,对助推级 120 吨液氧煤油发动机涡轮进行了气动设计。该设计运用弯叶片技术以及综合优化流型设计方法,设计过程基于哈工大发动机气体动力研究中心自主研发的涡轮气动设计体系,大幅提升了涡轮的做功能力,解决了涡轮与泵匹配中驱动力欠缺的关键问题。该型发动机前期在 “ 长征七号 ”“ 长征六号 ” 首飞任务中表现完美。

  哈工大航天学院复合材料与结构研究所赫晓东教授团队承担的 “ 发动机气瓶热防护 ” 项目,成功研制出一种轻质高效隔热毡复合防护结构,攻克 “ 长征五号 ” 热防护难题。

  研究团队采用材料优化设计方法,充分发挥纤维材料性能特点,研制出了纤维分布特殊、密度小、隔热性能优异,并具备三维曲面贴合、阻燃及不吸潮等特点的轻质绝热柔性热防护材料,为发动机气瓶组件及气瓶支架提供热防护,能够减少辐射传热和羽流形成的对流传热,防止气瓶壳体升温过高,成功解决了火箭的热防护难题,助力 “ 长征五号 ” 成功飞天。

  哈工大机电学院金属橡胶技术研究所姜洪源教授团队为 “ 长五 ” 解决了高真空、大温差、强辐射等极端工况下阻尼减振难题。

  金属橡胶技术是解决航空航天领域高真空、大温差、强辐射等极端工况下阻尼减振等技术难题的专用技术。金属橡胶阻尼环具有可设计性的阻尼性能,其组合结构可实现复杂力学环境工况下设备的隔振。

  依托哈工大的研发基础与优势,金属橡胶技术研究所围绕国家重大需求,瞄准技术瓶颈,制备了满足不同工况和不同结构需求的金属橡胶构件,部分金属橡胶元件成功替代了重要装备上的进口元器件,并在嫦娥三号着陆器等任务中得到成功应用。

  除了提供技术支撑,青年教师朱磊设计团队还为 “ 长五 ” 设计 logo 扮靓妆容。据介绍,“ 长五 ” 系列火箭 logo 方案的概念创意源自于中国传统文化中的太极图案,整体展现出一个动感的 “5” 的形象——象征着 “ 长五 ” 火箭寻求包括性能、可靠性、经济性和安全环保等多重因素的综合优化;同时,其圆形轮廓象征着这个品牌和天空的关系,并寓意着 “ 长五 ” 系列火箭的圆满成功。

  在全箭涂装的整体色彩处理上,红色的 “ 长五 ”logo 与国旗相互呼应,在整箭大面积白色基调的基础上建立了以红色为主导的视觉印象,从视觉传达角度强化了中国元素的主导地位,整体的涂装形态和配色传达出象征中国大国形象的视觉语义。

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  综合:航空知识、人民日报客户端