北京航天城中國青年報客戶10月16日(中慶日報、中慶網記者邱晨輝見習記者楊傑)10月16日,長征2号F-Tele 13運載火箭成功發射神舟13号飛船,迎來了中國空間站新的"太空旅行三人組"。電視直播畫面顯示,三名宇航員在升空時看起來很放松。
如此輕松的畫面,讓中國航天科技集團總裁第二架F元13運載火箭總導演張武權回憶起中國第一位宇航員進入太空的楊立偉經曆了"難以忍受"的26秒。在《太空日》中,楊立偉回憶道,"痛苦越來越強烈,似乎五個髒兮兮的六人組都要分手了。我幾乎無法忍受,感覺自己的時間不多了。"
常武權告訴記者,讓楊立偉"難以忍受"的源頭是共振,這是世界級的太空發射問題,不僅中國的火箭有這個問題,國外的火箭也有。早在20世紀60年代,美國大力神火箭在發射過程中就産生了持續30秒的振動。法國火箭也出現了類似的問題,影響了衛星生命。

(長征二号F-Tele 13運載火箭發射前,高南/中國航天科技集團一院舉例說明)
如何讓中國航天員不再承受這樣的痛苦,消除火箭飛行失敗的隐患?經過計算分析,中國航天科技集團下屬的北京強度環境研究所的實驗人員認為,氧化劑中可能存在"根",當燃料和火箭結構在氧化劑中的振動頻率接近時,很可能會發生發散振動的結構和液體耦合。
經過理論分析,實驗人員進行了全箭頭模态試驗和氧化劑管道的液體特性試驗。在測試過程中,實驗人員将燃料注入燃料管中,然後将燃料管加載不同頻率的振動,以觀察燃料的振動頻率。如果實驗室資料與完整的箭頭模态測試資料比對,則可以證明實驗者的推斷是正确的。
經過半年多的調查、分析、計算等,測試人員最終得出結論,問題在于火箭産生了POGO振動。這一結論證明了他們之前的猜測。
常武泉說,在找到問題的根源後,第一醫院的科研團隊進行了改進,原長征2 F-Yuan-5運載火箭助推蓄能器裝有兩個膜箱,給長征2号F-Vi運載火箭,将膜箱縮減為一個。這種改進效果明顯,長征2 F-Vi運載火箭發射神舟6号載人飛船,振動幅度和振動時間都降低了,宇航員反射的振動要輕得多。
"輕得多"意味着研究方向正确,但問題沒有完全解決。
常武權告訴記者,開發團隊不斷優化設計,将助推器蓄能器變成"可變能量蓄能器",在不同的飛行時間使用不同的PV值蓄能器,該裝置可以吸收燃料振動産生的能量,改變燃料的振動頻率,火箭将不再産生POGO振動。
後來,長征2 F-7運載火箭發射神舟七号載人飛船後,航天員博海生說:"我們乘坐的火箭太舒服了,幾乎感覺不到震動。"
短句意味着醫院已經克服了共鳴問題。
"宇航員飛入太空時的安全與火箭息息相關,從'難以忍受'的26秒到'幾乎沒有振動',這背後都是火箭開發團隊的嚴謹分析、長期努力和不斷突破的背後。張說。
來源:中國青年報客戶