数字试验:让型号试验一次成

发布时间 : 2016-07-18     来源 : 中国运载火箭技术研究院新闻中心

   

                                 △长征五号火箭全箭模态试验               △长征五号火箭仿真图

   下半年,由中国运载火箭技术研究院(简称“火箭院”)抓总研制的长征五号火箭(简称长五火箭)即将首飞。在长五火箭研制过程中,“数字试验”为保进度发挥了重要作用,保证了长五火箭各项大型试验的“一次成”。
  长五火箭的“数字试验”真可谓“台上一分钟,台下十年功”,研制人员通过先进的“数字试验”技术,在真实试验前,早已进行了成百上千次的“预演”。
  一台投影仪、一个幕布……这种在会议室才常见的设备,却是技术人员进行“数字试验”设计演示的常用工具。试验件运输、吊装、装配……逼真的试验件、清晰的试验流程,“数字试验”呈现的是一组组视频动画。可有时不足一分钟的动画,却要花上试验人员好几个月的时间。
  “关键在计算!保证仿真试验的可信度。”试验人员说。以前,试验准备经常是依赖经验、靠想象。可现在,全凭计算和仿真。试验怎么做,要像演电视剧一样,试验人员得提前“写剧本”。
  技术人员说,长五火箭个头儿最大,它的很多地面试验几乎都是全新的。就拿长五火箭全箭模态试验来说,芯一级和助推器“进塔”不光是个力气活儿,更是个技术活儿。虽说天津全箭振动塔几乎是为长五火箭“量身打造”,可火箭要想一次进塔成功,试验人员都得巧妙地“排兵布阵”。
  通过动画,能够看到,1、2、3、4 号助推器“四兄弟”谁先进、谁后进,都得根据塔高、宽、长排次序。甚至连助推器是“头”先进还是“尾”先进、吊装倾斜角度等这些细节,都要靠试验人员通过计算来确定。
    成功翻越“井字梁”,进入预定位置。长五火箭一次进塔成功。如果没有预先进行“数字试验”,这一路不知会有多少磕磕碰碰,甚至反复。
  技术人员说,“数字试验”不光是对试验进行预先演练,更重要的还能“预见”试验可能发生的故障,提前暴露问题。
  2013 年,长五火箭助推器分离试验需要对试验件进行回收。试验人员说,这么大的试验件进行回收,在我国还是头一回。他们选择了国际上先进的“气囊”回收方案。
  试验人员边播放试验动画边说:“助推器回收时会落在这个气囊上,但这个气囊里只有一个气舱,弹力过大时,试验件就会被弹出去。”而气囊弹力过小,又容易导致助推器回落时“受伤”。所以,怎样才能既使试验件“弹不出去”又“砸不下来”?试验人员边仿真,边计算。
  “你看,这个绿色的圆孔是个放气孔,这样弹力就没那么大了。”最终,试验人员确定了一个气囊多个气舱的方案,力道“恰到好处。
  地面试验中,长五火箭助推器试验件成功回收。而类似这样的试验问题,“数字试验”几乎都能提前“诊断”。
  我们常说,“想到的问题没发生,发生的问题没想到”,而“数字试验”却能发现平时想不到也没发生过的问题。这样的试验技术,不但极大提升了试验一次成功率,还能提前发现设计、制造、试验问题,让问题提前暴露、提前解决。在一次次试验预演、实战中,“数字试验”技术不断优化,已为长五、长七火箭等新研型号的地面试验“一次成”发挥了重要作用。

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