記者28日從中國航天科技集團一院獲悉，該院所屬702所近日圓滿(mǎn)完成我國新一代載人運載火箭多機并聯(lián)靜動(dòng)聯(lián)合試驗，有力支撐了該型火箭研制順利轉入初樣研制階段。
本次試驗是驗證新一代載人運載火箭多機并聯(lián)、箱底傳力關(guān)鍵技術(shù)的重要試驗，是型號轉入初樣研制階段的標志性工作。702所所長(cháng)王曉暉表示，該試驗的圓滿(mǎn)完成標志著(zhù)我國首次突破大載荷靜動(dòng)聯(lián)合試驗技術(shù)，是試驗方法和試驗能力的重要創(chuàng )新，為新一代載人運載火箭采用多臺大推力發(fā)動(dòng)機并聯(lián)技術(shù)奠定了堅實(shí)基礎。
“這是我國力學(xué)試驗領(lǐng)域迄今為止開(kāi)展的規模最大、技術(shù)難度最高、試驗過(guò)程最復雜的試驗?！?02所副總設計師朱曦全介紹，試驗需要突破在實(shí)際飛行工況下多臺發(fā)動(dòng)機的靜態(tài)推力和振動(dòng)載荷聯(lián)合加載，涉及振動(dòng)彈性邊界模擬、近千噸靜載彈性加載、大靜載下的多機聯(lián)合多維振動(dòng)控制和加載等關(guān)鍵試驗技術(shù)。
新一代載人運載火箭基礎級模塊直徑為5米，安裝多臺120噸發(fā)動(dòng)機。朱曦全說(shuō)，大推力發(fā)動(dòng)機多機并聯(lián)技術(shù)是我國運載火箭首次采用，帶來(lái)了復雜結構的靜力和動(dòng)態(tài)力耦合作用及在聯(lián)合載荷作用下的非線(xiàn)性傳遞問(wèn)題，是新一代載人運載火箭需要深化攻關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)之一。為分析解決該問(wèn)題，驗證設計方案的有效性，技術(shù)團隊設計實(shí)施了我國首次多機并聯(lián)靜動(dòng)聯(lián)合試驗。
自2019年起，702所同相關(guān)單位論證確定試驗技術(shù)方案。團隊依據方案，相繼突破了試驗所需各項關(guān)鍵技術(shù)，于今年研制出由28套50噸油氣支撐系統、多套20噸感應式振動(dòng)臺和1套1000噸振動(dòng)彈性邊界系統組成的靜動(dòng)載荷聯(lián)合加載試驗系統。
試驗系統設計負責人侯京鋒介紹，4個(gè)油氣支撐系統和1個(gè)感應式振動(dòng)臺構成了一套靜動(dòng)聯(lián)合激勵系統，可以模擬一臺發(fā)動(dòng)機對火箭結構的激勵。多套系統就能夠模擬多臺發(fā)動(dòng)機對火箭的激勵載荷。該試驗系統構成復雜，涉及多個(gè)分系統。團隊集智攻關(guān)，對方案及分系統原理設計層層迭代，攻克多項關(guān)鍵技術(shù)，將復雜的技術(shù)方案變成工程現實(shí)。
針對靜動(dòng)聯(lián)合加載試驗技術(shù)難度大的問(wèn)題，技術(shù)人員開(kāi)展了虛實(shí)結合試驗方法研究，通過(guò)數字流程仿真和虛擬試驗確保了試驗方案一次成功。試驗負責人畢京丹介紹，數字化流程仿真技術(shù)有效指導了試驗虛擬安裝過(guò)程，并對試驗產(chǎn)品和試驗系統裝備的裝配和調試過(guò)程進(jìn)行了優(yōu)化、檢查與驗證。
此外，多部段聯(lián)合、復雜邊界和環(huán)境下的結構承載能力，以及載荷傳遞規律和結構響應，均存在未知的科學(xué)機理問(wèn)題。試驗分系統負責人楊蓉介紹，試驗團隊創(chuàng )新采用實(shí)物試驗與虛擬試驗相結合的數字化試驗驗證思路，以實(shí)測試驗數據修正仿真計算模型，以修正后的虛擬模型識別一體化結構設計的薄弱環(huán)節，進(jìn)而獲得真實(shí)工作條件的載荷和環(huán)境條件，再通過(guò)仿真驗證尾艙結構承載能力，對復雜結構傳力和響應規律作出評估。（許諾 記者付毅飛）
