11月30日22时25分,我国新型运载火箭长征十二号在海南商业航天发射场点火起飞,随后,火箭顺利将卫星互联网技术试验卫星、技术试验卫星03星送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。
长征十二号运载火箭是中国航天科技集团有限公司八院抓总研制的新一代运载火箭,相比于以往长征系列火箭,在运载效率上取得了新的突破,不仅位居我国运载火箭前列,在世界范围内也名列前茅。其高运载效率得益于“三大法宝”。
长征十二号运载火箭(中国航天科技集团八院 供图)
法宝一:国内首次采用4米级箭体直径
我国长征系列中型运载火箭一直沿用3.35米箭体直径。为了加快适应商业发射市场需求,有效提升运载能力,长征十二号运载火箭在国内首次采用3.8米箭体直径。
更大的直径意味着更大的结构空间,在实现装配更大规格发动机的同时,也能容纳更多的燃料和有效载荷,使长征十二号运载火箭不仅获得了大推力的加持,面推比更是提升了60%。仿佛一名身形健硕的短跑运动员,以更轻快的身姿、更轻松的起跑,托举起更重的载荷。
长征十二号运载火箭(中国航天科技集团八院 供图)
法宝二:首次采用与液氧相容的冷氦增压技术
冷氦增压技术,是指利用高压低温氦气对贮箱进行增压的一种技术。长征十二号首次采用与液氧相容的冷氦增压技术,就像是给火箭的贮箱装上了一个高科技的“压力”控制系统,为火箭增压输送系统提供了一种更加高效、简洁且安全的解决方案。
简单来说,就是将冷氦高压气瓶浸泡在液态氧中,维持氦气处于超低温的环境中,利用低温高压下氦气密度大的特点,实现更加高效地对煤油进行增压。由于一个冷氦气瓶的贮气量约为同压力同容积下常温气瓶的5.6倍,这意味着,在相同增压效果的前提下,所需的氦气量更少。氦气瓶数量的减少,显著减轻了增压系统的结构重量,大幅提升了长征十二号火箭的运载能力。
长征十二号运载火箭(中国航天科技集团八院 供图)
法宝三:国内首个应用铝锂合金的运载火箭
长征十二号运载火箭的二级贮箱创新性采用了世界先进的第三代铝合金材料。这种材料具备高强度、轻质化、高刚度的特点,不仅轻,还特别强韧。相比于一般长征系列运载火箭采用的第二代铝合金材料,结构重量减轻了10%-15%、抗拉强度提升28%、屈服强度提升50%。
为了使铝锂合金更好地适应火箭贮箱的工作环境,长征十二号火箭相继突破了面向铝锂合金的整体结构优化设计、成形、焊接等关键技术,成为国内首个应用铝锂合金的运载火箭。这一开创性设计,使长征十二号运载火箭在保证结构承载的同时,箭体更加轻质化,有效促进了运载能力和运载效率的提升。