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发动机|西安力量助推长征八号成功首飞

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【发动机|西安力量助推长征八号成功首飞】■采访人员 关颖
12月22日 ， 长征八号运载火箭在海南文昌发射场豪迈出征 ， 以一箭五星的方式将载荷送入预定轨道 ， 火箭首飞取得圆满成功 。 此次首飞成功 ， 西安“力量”功不可没 。
航天六院 为火箭提供动力系统
位于西安的航天科技集团六院为发射用运载火箭提供助推、一级、二级发动机及辅助动力系统 。
此次 ， 长征八号运载火箭芯一级和助推器均使用由六院研制、生产、试验的120吨级液氧煤油发动机 。 120吨级液氧煤油发动机虽然已应用于现役多个火箭型号 ， 但在长征八号火箭的应用 ， 依然需适应新的飞行剖面和环境条件 。
为了降低火箭过载和气动载荷 ， 利于火箭结构设计 ， 此次该发动机在国内首次实现了大推力发动机节流技术的实际飞行应用 。 作为火箭芯一级的主动力装置 ， 用于火箭芯一级的两台发动机具备75%～100%无级推力调节能力 ， 在飞行过程中可根据火箭需求 ， 对发动机推力进行调节 ， 这也是未来火箭回收的必备技术 。 然而节流工况的适应性难点 ， 发动机涡轮泵轴向力大范围变化的适应性、燃烧组件宽混合比范围工作的适应性和发动机系统的稳定性等 ， 都对发动机提出了更高的要求 。 为实现发动机的可靠工作 ， 航天六院研制团队认真细致地做好每一项工作 ， 确保每一项任务、每一个环节稳妥可靠 。
火箭二级使用六院研制的2台8吨级氢氧发动机；为保证精确入轨 ， 火箭还配备了六院研制、生产的辅助动力系统 。
YF-75氢氧发动机 ， 是中国第二代上面级液氢液氧火箭发动机 。 六院研制人员在接到长征八号火箭配套的需求以后 ， 氢氧发动机队伍考虑到首飞火箭的重要性 ， 确定了“优选配套”的原则 ， 从产品配套伊始即保证了长征八号首飞火箭配套产品高品质要求 。 2019年11月25日 ， 长征八号火箭芯二级氢氧发动机高空模拟试验成功 ， 考核了发动机各组件产品质量 ， 获得了发动机的性能参数 ， 满足交付要求 。
771所 箭载计算机成为“长八”强健“大脑”
此次发射任务中 ， 位于西安的771所为任务配套了箭载计算机和三级动力测控组合 ， 为任务成功保驾护航 。
箭载计算机是火箭控制和精确入轨的关键保证 ， 相当于火箭的“大脑” 。 为了让“长八”的“大脑”更强健 ， 项目团队突破了多项关键技术 ， 使得其性能和可靠性大幅提升 。
指令级同步技术 ， 实现“大脑”更加精准的控制 。 在传统三模冗余设计的基础上 ， 长征八号实现了指令级同步技术 ， 可以将三个单机“大脑”发出的指令之间的误差由原本的微秒级降低至纳秒级 ， 实现“大脑”更加精准的控制 。
在箭载计算机内部还设计了特有的“听诊”装置 ， 这个装置被称为总线监控技术 。 该技术可以实现对处理器的所有访问及总线上的所有数据的实时监控 ， 使控制系统在不修改飞行程序控制流程的情况下获得更多原始数据 ， 及时、有效地发现系统中存在的隐患问题 ， 为系统的故障定位提供判定依据 。
高速数据交换技术 ， 提高“大脑”的运行效率 。 采取速率陀螺数据并行录取技术 ， 将原来十次串行录取的数据变成一次并行录取；箭地高速串行通信技术 ， 解决了传统总线传输速度慢、传输距离短、长线传输可靠性低的固有问题 ， 提高了“大脑”的运行效率 。
此外 ， 长征八号遥一运载火箭升空后 ， 西安卫星测控中心随即组织开展测控工作 。 不到1分钟的时间 ， 火箭便顺利进入西安卫星测控中心三亚测控站测控弧段 ， 该站及时发现并捕获目标 。 在总共600秒的连续跟踪测控中 ， 西安卫星测控中心圆满完成了运载火箭外弹道测量及遥测数据接收任务 ， 为判断火箭姿态、确保卫星顺利入轨提供坚实数据支持 。
昨日 ， 我国自主研制的新型中型运载火箭长征八号首次飞行试验 ， 在中国文昌航天发射场顺利实施 ， 火箭飞行正常 ， 试验取得圆满成功 。（新华社采访人员 杨冠宇 摄）

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