北理工科技為“長征五號”首飛成功“編織火焰尾翼”
發(fā)布日期：2016-11-09 供稿：黨委宣傳部 辛嘉洋 宇航學(xué)院 攝影：宇航學(xué)院 科普中國網(wǎng)
編輯：辛嘉洋 審核：包麗穎 閱讀次數(shù)：
11月3日,，我國研制的起飛規(guī)模最大,、技術(shù)跨度最大,、運(yùn)載能力最大的新一代大型運(yùn)載火箭——“長征五號”在海南文昌航天發(fā)射場成功首飛,。此次成功發(fā)射,，標(biāo)志著我國航天總體技術(shù)躋身世界一流行列,。在此次火箭發(fā)射任務(wù)中,，北理工科研團(tuán)隊(duì)及科技成果發(fā)揮了關(guān)鍵作用,，宇航學(xué)院姜毅教授帶領(lǐng)的發(fā)射氣體動(dòng)力學(xué)課題組圓滿完成發(fā)射場導(dǎo)流槽研制保障任務(wù)，為長征五號新型運(yùn)載火箭成功發(fā)射編織出絢麗的“火焰尾翼”,，為我國新一代航天發(fā)射場的建設(shè)做出了重要貢獻(xiàn),。
發(fā)射塔及底部導(dǎo)流槽
導(dǎo)流槽位于火箭發(fā)射塔最下端，是航天發(fā)射場最具技術(shù)含量的基礎(chǔ)保障設(shè)施,?；鸺诎l(fā)射時(shí)會(huì)噴出超高溫高速的火焰，如果導(dǎo)排不暢,，反射的燃?xì)饬鲿?huì)對發(fā)射設(shè)施和火箭尾部產(chǎn)生嚴(yán)重影響,，導(dǎo)致發(fā)射失敗。因此,，必須在火箭底部兩側(cè)采取導(dǎo)流措施,，將高溫的燃?xì)鈱?dǎo)至遠(yuǎn)離發(fā)射架的地方。作為中國最新和最先進(jìn)的海南文昌航天發(fā)射場,，在建設(shè)之初就定位于滿足新一代大推力運(yùn)載火箭的發(fā)射要求,，發(fā)射場導(dǎo)流槽的設(shè)計(jì)也成為最重要的技術(shù)攻關(guān),。
文昌發(fā)射場總體設(shè)計(jì)單位經(jīng)過多年對國內(nèi)各著名研究所及高校研究機(jī)構(gòu)的認(rèn)真調(diào)研，鑒于姜毅教授曾參與完成我國酒泉,、西昌等載人航天發(fā)射場導(dǎo)流槽研究和設(shè)計(jì),，不僅在相關(guān)理論分析等基礎(chǔ)研究方面具有豐富的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)優(yōu)勢，而且具備豐富的工程化經(jīng)驗(yàn)與過硬的保障實(shí)力,。值得一提的是,，團(tuán)隊(duì)不拘泥于已有技術(shù)優(yōu)勢，始終保持銳意創(chuàng)新的進(jìn)取精神,，憑借首創(chuàng)的“向燃?xì)饬鲊娝钡年P(guān)鍵技術(shù)理論突破,，征服了總體設(shè)計(jì)單位。最終,，北京理工大學(xué)成為新型航天發(fā)射場導(dǎo)流槽設(shè)計(jì)的唯一合作單位,，姜毅教授團(tuán)隊(duì)被選為唯一合作者，參與了我國新一代運(yùn)載火箭導(dǎo)流槽理論研究和試驗(yàn)驗(yàn)證項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),。
“長征五號與現(xiàn)役運(yùn)載火箭相比,，無論在推力、參數(shù),、溫度,、速度、火焰長度方面,，還是在點(diǎn)火后火箭在發(fā)射臺(tái)上的停留時(shí)間等方面,，都有大幅度增長，為火箭的發(fā)射帶來空前的技術(shù)難題,，”姜毅教授介紹到,。如何有效降低運(yùn)載火箭發(fā)射時(shí)燃?xì)馍淞饕鸬南嚓P(guān)效應(yīng)，是我國新一代運(yùn)載火箭發(fā)射場建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù),。
向燃?xì)饬鲊娝囼?yàn)
北理工配合發(fā)射場總體設(shè)計(jì)單位,，用“火中澆水”的大膽創(chuàng)新，為我國新一代運(yùn)載火箭導(dǎo)流槽理論研究和試驗(yàn)驗(yàn)證項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)書寫了漂亮的答卷,。姜毅教授帶領(lǐng)7名博士生通過縮比噴水試驗(yàn),，證明了通過向火箭燃?xì)饬鲊娝梢源蠓冉档腿細(xì)馍淞骱诵膮^(qū)長度，為降低導(dǎo)流槽設(shè)計(jì)深度提供了重要的科學(xué)依據(jù),，為工程建設(shè)節(jié)約大量成本,。團(tuán)隊(duì)還完成了向高溫高速燃?xì)馍淞鲊娝亩喾N工況數(shù)值模擬，建立了數(shù)值計(jì)算模型,，為導(dǎo)流槽的優(yōu)化設(shè)計(jì)工作提供了一種高效的技術(shù)途徑,。
試驗(yàn)時(shí)的雙弧形導(dǎo)流槽出口
據(jù)姜毅教授介紹“新一代航天發(fā)射場發(fā)射工位必須做到可以兼容發(fā)射各種大推力新一代運(yùn)載火箭的要求，設(shè)計(jì)出適應(yīng)性強(qiáng)的導(dǎo)流系統(tǒng),，是我國新一代航天發(fā)射場設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)之一,?！睘檫m應(yīng)長征五號嚴(yán)苛的發(fā)射需求，在時(shí)間緊,、任務(wù)重的艱難背景下,，姜毅課題組充分發(fā)揚(yáng)了北理工人攻堅(jiān)克難的科研品質(zhì)，經(jīng)過不懈努力,，提出了導(dǎo)流槽出口雙弧面設(shè)計(jì)技術(shù),，有效降低了燃?xì)饬鲗\(yùn)載火箭的影響，并通過理論和試驗(yàn)證明了該項(xiàng)技術(shù)的有效性,，最終在文昌發(fā)射場發(fā)射核心區(qū)的實(shí)際導(dǎo)流槽建設(shè)中的到了成功應(yīng)用,，圓滿完成了導(dǎo)流槽優(yōu)化設(shè)計(jì)的理論分析任務(wù),，以保證長征五號的順利發(fā)射,。
長征五號首飛成功，是我國由航天大國邁向航天強(qiáng)國的重要標(biāo)志,，為我國新一代運(yùn)載火箭發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ),。北理工人在不懈追求“強(qiáng)我中華、復(fù)興民族”的道路上,，將始終不忘初心,、矢志國防，為中國航天事業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)更大的力量,！
宇航學(xué)院姜毅教授課題組
【姜毅教授簡介】
姜毅,，男，1965年生,，教授,，工學(xué)博士，1982年本科考入北京工業(yè)學(xué)院飛行器工程系火箭導(dǎo)彈發(fā)射技術(shù)專業(yè),，1989年碩士畢業(yè),。主要從事航天發(fā)射領(lǐng)域方面的研究和教學(xué)工作。作為主要完成人,，獲得國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng),，部級科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，二等獎(jiǎng)3項(xiàng)和三等獎(jiǎng)6項(xiàng),，發(fā)表論文80余篇（被SCI和EI收錄70余篇）,，出版國家出版基金項(xiàng)目、工信部“十二五”規(guī)劃專著《發(fā)射氣體動(dòng)力學(xué)》和《發(fā)射動(dòng)力學(xué)》等2部著作,。完成了我國西昌,、酒泉及文昌等載人航天發(fā)射場系統(tǒng)研究、導(dǎo)流槽的理論和試驗(yàn)研究等國家重大航天工程發(fā)射相關(guān)科學(xué)研究以及重點(diǎn)國防工程項(xiàng)目中有關(guān)火箭導(dǎo)彈發(fā)射的關(guān)鍵技術(shù)研究攻關(guān)等工作,。近年來,，培養(yǎng)碩士,、博士研究生60余名，其中85%從事航天,、國防相關(guān)領(lǐng)域研究工作,。
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