衛(wèi)星乘火箭也需磨合期

12月27日，長征五號運載火箭從中國文昌航天發(fā)射場升空，經(jīng)過2220秒的太空旅行后，將實踐二十號衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。

或許有人不知道，為了這半個多小時的攜手同行，衛(wèi)星和火箭也需要經(jīng)歷相當長的磨合期，相互了解了“脾氣”和“性格”，才能確保旅途安全。

長征五號火箭和實踐二十號衛(wèi)星分別由中國航天科技集團一院和五院抓總研制。雙方分別開展強度設(shè)計和試驗考核，只有到地面分離試驗時，它們才第一次見面，有機會見識對方的真實“脾氣秉性”。

但據(jù)航天科技集團一院長征五號火箭結(jié)構(gòu)強度分析師曹昱介紹，地面分離試驗只是考核分離結(jié)構(gòu)的功能，并不知道分離結(jié)構(gòu)的受力情況，所以說衛(wèi)星和火箭的相互了解還很片面。“如果它們到翱翔太空時才發(fā)現(xiàn)彼此‘性格不合’，就會帶來飛行風險，甚至導(dǎo)致任務(wù)失敗。”曹昱說。

例如，實踐二十號衛(wèi)星質(zhì)量大、重心高，將給分離螺栓帶來更大的受力。雖然長征五號力大無窮，足以舉起衛(wèi)星，但有可能出現(xiàn)“內(nèi)傷”。如果分離螺栓變形甚至損壞，會讓分離結(jié)構(gòu)的強度可靠性大打折扣。

要避免這種情況，必須提前開展分析驗證，尋找對策。為了在地面分離試驗前完成這項工作，設(shè)計人員想了個辦法，套用網(wǎng)絡(luò)流行語來說，他們安排火箭和衛(wèi)星進行了一次“云磨合”——借助衛(wèi)星三維模型，與火箭開展了聯(lián)合分析，提前進入磨合期。

這一磨合果然發(fā)現(xiàn)，星箭分離時，出現(xiàn)“內(nèi)傷”的可能性確實存在。

根據(jù)分析結(jié)果，設(shè)計人員聯(lián)合優(yōu)化了設(shè)計方案，改變火箭與衛(wèi)星之間的傳力路徑，有效規(guī)避了風險，最終保障長征五號火箭和實踐二十號衛(wèi)星攜手完成了太空旅行。