消息!航天科工三院33所先进伺服系统把稳天龙二号火箭“方向盘”
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中国日报4月11日电(记者 赵磊)近日,天龙二号遥一运载火箭在我国酒泉卫星发射中心成功首飞,将搭载的爱太空科学号卫星顺利送入预定轨道,发射任务获得圆满成功。
正如车辆抵达目的地离不开方向盘的操控一样,火箭精准抵达预定轨道,探索浩瀚宇宙,同样离不开“方向盘”的指引。此次任务中,航天科工三院33所研制的大功率电动推力矢量伺服系统,正是让火箭发动机轻松、快速、精准摇摆的可靠“方向盘”。
伺服系统作为调整火箭姿态的核心部件,布置在火箭发动机舱,负责通过接收控制指令,推拉火箭发动机产生相应角度变化,实现对火箭姿态的精准操控,达到控制火箭稳定飞行的目的,其可靠性与性能直接关系到火箭能否精准将卫星送入预定轨道。
商业运载火箭对伺服系统的低成本与高性能有着严苛的要求,电动伺服系统在显著提高系统的功率重量比,降低设备体积与重量的同时,在经济性、操作性、测试性和维护性、环境适应性等方面表现优异,对提高火箭的运载载荷与快速发射能力意义重大,是商业航天发展中的一次重要尝试。
但是,面对复杂环境高压大功率的箭载应用需求,电动伺服系统在大功率输出、结构强度、控制精度与稳定性等方面面临极大的挑战。首先,商业航天火箭液体发动机推力大,动态响应快,要求伺服系统输出功率大;其次,发动机结构惯量大,摇摆运动速度快,要求伺服系统结构刚度与承载性强、抗扰稳定能力强;此外,恶劣环境下火箭要输送载荷精准入轨,要求伺服机构的控制精度高。要同时具备以上性能,实现电动伺服与发动机喷管性能的高度匹配,产品研制难度极大。
在产品研制过程中,33所研制团队先后突破了多项关键技术,形成了大功率伺服设计基础理论体系与设计方法,研制了系列的核心产品,为北京天兵科技有限公司天龙二号火箭配套了30kw一级、12kw二级推力矢量电动伺服系统,分别推动一级63吨推力火箭发动机和二级30吨推力火箭发动机。
在本次任务中,伺服系统全程精准执行控制指令,产品呈现了又“精”又“强”又“稳”的优越特性,为天龙二号遥一火箭发射成功提供了核心支撑。
目前,33所凭借较强的自主研发能力,在大功率高动态伺服系统技术方面已处于国内第一梯队。天龙二号任务的圆满成功,标志着我国大功率电动伺服系统研制水平迈上了一个新台阶,为商业航天的高质量发展奠定了坚实的基础。
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