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国内运转了新一代大推力液体火箭引擎的研制陈

2020-02-13 作者:教育   |   浏览(79)

11月3日,我国运载能力最大的长征五号运载火箭在海南文昌发射中心首飞成功,使我国运载火箭的规模实现了从中型向大型的跨越,运载能力达到或超过国外主流大型火箭,是我国由航天大国迈入航天强国的重要支撑和显著性标志之一。大连理工大学先进制造、结构优化等领域的多项科研成果应用于长征五号运载火箭,为助推长征五号运载火箭飞天作出了重要贡献。

本报讯 11月3日,我国运载能力最大的长征五号运载火箭在海南文昌发射中心首飞成功。大连理工大学先进制造、结构优化等领域的多项科研成果应用于长征五号运载火箭,为助推长征五号运载火箭飞天作出了重要贡献。

11月3日,我国运载能力最大的长征五号运载火箭在海南文昌发射中心首飞成功,使我国运载火箭的规模实现了从中型向大型的跨越,运载能力达到或超过国外主流大型火箭。

先进制造团队解决大推力液体火箭发动机相关零部件制造难题

2008年,贾振元教授牵头承担了国家自然科学基金重点项目“多源约束面形再设计类复杂曲面零件的加工理论与技术”,形成了多源约束面形再设计类复杂曲面零件精密加工的新原理、新方法与新技术。同年,理工大学开始牵头承担“大型薄壁件铣槽机研制”任务,发明了双立柱、双主轴对称结构布局的立式加工装备,开发了基于商用开放式数控平台的专用加工控制系统。目前,大连理工大学已为西安航天发动机厂交付了8台套的喷管铣槽加工装备和2种类型零件加工程序自动编程系统,弥补了我国高性能液体火箭发动机研制中喷管铣槽加工这一技术“短板”。发射成功后,西安航天发动机厂向大连理工大学发来感谢信,感谢大连理工大学贾振元教授、王永青教授、刘海波副教授等为主要完成人创新研发的“液体火箭发动机喷管冷却通道数字化加工技术与成套装备”,成功解决了大推力液体火箭发动机喷管加工的瓶颈难题,为长征五号运载火箭的成功发射作出了重要贡献。

在这背后,凝聚着许多科研人员的心血,大连理工大学科研人员就是他们其中的代表。 长征五号运载火箭发射圆满成功后,西安航天发动机厂向大连理工大学发来感谢信,感谢大连理工大学创新研发的“液体火箭发动机喷管冷却通道数字化加工技术与成套装备”等,解决了大推力液体火箭发动机喷管加工的瓶颈难题。

49彩票集团,与现役的长征三号等其他火箭相比,长征五号的起飞推力更大,需要上千吨,原有的发动机型号难以胜任。为此,我国启动了新一代大推力液体火箭发动机的研制计划。

长征五号火箭运载能力比现役运载火箭提升两倍多,跨越式提升的运载能力需求和起飞推力为5米大直径箭体结构系统的设计造成了空前挑战。大连理工大学工程力学系多名教授关于结构强度分析、结构优化方法、动力学仿真等多项关键成果成功应用于长征五号运载火箭。

解燃眉之急 补短板软肋

从上个世纪九十年代开始,受西安航天发动机厂委托,大连理工大学机械学科的卢杰持教授带领乔显力、王永青、胡力耘、范金等科研人员,应用自有的“数控仿形”技术,研发出了相应技术及控制系统,解决了喷管零件单件小批量制造的燃眉之急,满足了当时火箭型号发动机的制造需求,奠定了大连理工大学与中国航天科技集团的合作基础。

为保证火箭的运载能力,2009年开始,在程耿东院士的指导下,王博教授、亢战教授、李刚教授带领了一支以青年教师和学生为主的科研团队,针对火箭芯级主承载舱段、助推器、关键连接结构等20多个部段开展了优化减重设计工作,为火箭成功减重645公斤。针对火箭结构轻量化设计系列难题,王博教授牵头承担了“航天箭体结构优化减重设计的关键技术”等项目,解决了航天弹箭体结构轻量化设计瓶颈问题,已写入我国航天行业标准……这些关键技术都成功应用于长征五号运载火箭的结构研制。

长征五号运载火箭是我国目前研制成功的体型最大、运载能力最大的火箭。与现役的长征三号等其他火箭相比,长征五号运载火箭的起飞推力更大,需要上千吨,原有的发动机型号难以胜任。

2008年,贾振元教授牵头承担了国家自然科学基金重点项目“多源约束面形再设计类复杂曲面零件的加工理论与技术”。同年,贾振元教授、王永青教授开始牵头承担“大型薄壁件铣槽机研制”任务。相关研究技术与装备作为“关联面形约束的大型复杂曲面加工技术与装备”的核心成果,获2014年国家技术发明二等奖。

此外,理工大学的科研人员还在长征五号大尺寸柔性整流罩分离系统、火箭箭体贮箱的生产和设计、火箭助推器斜头锥结构进行优化等多个方面提供了重要的实验数据或者优化设计方案。

为此,我国启动了新一代大推力液体火箭发动机的研制计划。

目前,大连理工大学已为西安航天发动机厂交付了8台套的喷管铣槽加工装备和2种类型零件加工程序自动编程系统,彻底弥补了我国高性能液体火箭发动机研制中喷管铣槽加工这一技术“短板”。项目研究成果为提升我国液体火箭发动机制造技术水平、增强国防实力做出了重要贡献。

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从上个世纪九十年代开始,受西安航天发动机厂委托,大连理工大学机械学科教授卢杰持带领乔显力、王永青、胡力耘、范金等科研人员,应用自有的“数控仿形”技术,研发出了相应技术和系统,解决了喷管零件单件小批量制造的燃眉之急。

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