“胖五”,我國迄今運載能力最大火箭長征五號的昵稱,是長征火箭家族里最閃耀的明星。這不,“胖五”在文昌航天發(fā)射場一飛沖天的壯舉再次刷了屏,牢牢占據(jù)熱搜榜的榜首。
做了“網(wǎng)紅”,就免不了被各路媒體“圍追堵截”和“八卦”。除了人們已經(jīng)熟悉的基礎(chǔ)資料——最大、最胖、體內(nèi)“冰冷”、殼體“薄如蟬翼”,“胖五”還有其他3個鮮為人知的細(xì)節(jié),在這一次被挖掘了出來。中青報·中青網(wǎng)記者帶您一探究竟。
臭美?隨身帶21個自拍相機
“明星”都有些個人的小癖好,火箭里的明星“胖五”也不例外。跟其他火箭兄弟相比,它最愛臭美——光“自拍相機”就隨身帶了21個,是其他火箭兄弟的兩倍左右,可謂“史上最豪華”。
中國航天科技集團一院長征五號火箭電氣總體設(shè)計師董余紅告訴記者,這21個“自拍相機”,就像21只“眼睛”,是“胖五”的“圖像測量系統(tǒng)”,通過它們,科研人員可以實時監(jiān)測到火箭飛行的全過程。
普通觀眾從電視上看到“胖五”刺向蒼穹的鏡頭,基本也都來自這些“自拍相機”的所見所得。這21個“自拍相機”分別位于“胖五”火箭助推器發(fā)動機艙、一級發(fā)動機艙、一級氧箱上底、二級發(fā)動機艙、儀器艙外、衛(wèi)星支架等位置。
董余紅說,由于“胖五”助推器體積較大,相當(dāng)于以前火箭芯級的大小,助推器與一級的分離過程非常復(fù)雜,為了全面細(xì)致地監(jiān)測助推器分離的過程,科研人員在每一個助推器上都安裝了兩個“自拍相機”。
此外,由于分離過程非常迅速,普通攝像機無法拍攝出分離瞬間的細(xì)節(jié),科研人員又在一級氧箱外壁設(shè)置了圖像監(jiān)測點,由4臺每秒鐘可拍攝100張圖片的高速攝像機對其進(jìn)行監(jiān)測。
“這些‘自拍相機’,就像汽車的行車記錄儀一樣,它最大的好處,就是萬一發(fā)生故障,通過這些‘自拍相機’傳回的數(shù)據(jù),科研人員可以準(zhǔn)確進(jìn)行故障定位,查找原因。”董余紅說。
傲嬌?長了4個“歪腦袋”
人們看到“胖五”的外觀時,除了驚嘆于它的大,或許還會發(fā)現(xiàn)一個與我國其它火箭不同的地方——4個助推器的“頭部”即“前端殼”都是斜的,那樣子,就像4個孩子把頭依偎在媽媽的腰間。
如果不了解“胖五”,很可能會誤以為這是它“傲嬌”的表現(xiàn)——長了4個“歪腦袋”。但按照中國航天科技集團一院科研人員的說法,這種助推器的“頭部”叫“斜頭錐”,采用這種特殊的設(shè)計,是為了讓助推器能夠更好地捆在“胖五”芯一級的箱間段。
在“胖五”之前,我國捆綁式火箭都采用“后支點傳力”,即助推器帶來的推力,從火箭芯級的底部傳遞,助推火箭加速。但這種小推力的方法,并不適用“胖五”這種“重量級選手”??蒲腥藛T決定采用“前支點傳力”——讓助推器強大的推力,從火箭芯一級的“腰”,即液氫貯箱與液氧貯箱間的箱間段傳遞。
這樣一來,火箭芯級與助推器之間的關(guān)系,就由“挑擔(dān)子”變成“抬轎子”,“胖五”的重量大大降低。
“山不過來,我就過去”。科研人員把助推器“頭部”的“制高點”由中間移向靠近芯級的側(cè)邊,還解決了助推器不夠高的問題。此外,“斜頭錐”還能減少部分空氣阻力,可謂一舉多得。
身材控?多次減肥快速“瘦”身
很少有人知道,“胖五”是一個絕對的“身材控”,這個被人調(diào)侃為“胖子”的大火箭,曾經(jīng)也有過一段“極其痛苦”的減肥經(jīng)歷。畢竟,已經(jīng)準(zhǔn)備了那么多的自拍相機,沒有好身材,拿啥來“秀”?
很多人減肥,首先想到的就是節(jié)食,而“胖五”減重卻是為了讓自己變成“大胃王”——能夠“吃”進(jìn)更多的燃料,“舉”起更重的重物。長征五號火箭結(jié)構(gòu)強度分析設(shè)計師李林生告訴記者,由于“胖五”結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜,計算時既要考慮重量,又要考慮結(jié)構(gòu)強度,即火箭外殼既要“輕”,又要“堅”。
他們選擇從4個助推器入手,開始了“胖五”的“減肥燃脂”之旅。在“胖五”飛行過程中,每個助推器與芯級之間的“捆綁接頭”受力達(dá)幾百噸,其自重就達(dá)數(shù)百公斤。科研人員把4個前“捆綁接頭”創(chuàng)新設(shè)計為倒八字形,“胖五”一下子“瘦身”五分之一。
為了給“胖五”減重,科研人員甚至細(xì)到每一級箱體,每一個螺栓。比如,在“胖五”的箱間段上,圓形的“中間框”多出數(shù)十個小孔來,這些孔別無它用,就是為了減輕重量——足足省去了10多公斤。
最終,經(jīng)過3輪減重,“胖五”芯級共減重上百公斤。呈現(xiàn)在人們面前的“胖五”,沒有過多的肥肉、贅肉,而是一個健壯的“大力士”——起飛重量約870噸,其自身的重量卻只占約10%,火箭箱體最薄的地方,還不到3毫米。(記者 邱晨輝)
編輯: 張潔
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