于子文:破解大火箭“ 心脏”难题

发布时间 : 2016-08-31     来源 : 中国运载火箭技术研究院新闻中心

  火箭发动机就好比火箭的“心脏”,对火箭的飞行起着决定性的作用。于子文,长征五号火箭动力系统总体主管设计师,专门破解发动机与分系统之间匹配难题。


攻克大火箭“8Hz”难题


  火箭发动机虽不是由中国运载火箭技术研究院(以下简称“火箭院”)研制,但整个动力系统之间的匹配问题全部由总体单位火箭院来解决。长征二号F遥5火箭产生的8Hz振动(又名POGO 振动),曾给首位航天员杨利伟带来极大的痛苦。
  于子文说:“这种共振就像人的心脏不停地抖动一样,严重威胁生命,同样在火箭上,共振会造成箭体结构损坏,后果不堪设想。”
  由于“大火箭”体积比普通火箭更大,在飞行过程中,就可能产生比长征二号F遥5火箭更强烈的振动。要保证火箭可靠飞行,就必须抑制这一振动。
  在参加工作的前4年半的时间里,于子文潜心研究POGO振动抑制技术。面对困难,于子文始终没有放弃,他坚持不懈,成功突破了复杂动力学建模、大型管路动态特性试验、大型低温蓄压器设计研制等关键技术;无数个不眠夜,经过无数次试验,最终攻克了“长五”火箭芯一级、芯二级和助推器的POGO 稳定性设计难关,有效抑制共振给大火箭带来的损害。
  POGO振动抑制技术在大火箭上的首次应用,为“长五”火箭可靠飞行提供了强有力保障,也标志着我国新一代运载火箭迈出了更坚实的一步。


解决“心脏供血”难题


  “长五”火箭芯一级动力系统试车是迄今为止难度最高、规模最大的系统级动力试车。2015年3月,就在试车的前两天,需要先把贮箱内的空气置换出来,再注入液氢。如果直接用氦气置换空气,效果最好,但成本昂贵;可又不能直接用氢气置换空气。于子文决定先用造价较低的氮气最大限度置换空气,再用氢气把氮气置换出来,操作后却发现发动机输送管内的氮气无法彻底置换出来。
  离试车只有一天,解决“心脏供血”难题迫在眉睫。于是,于子文决定现场设置置换流程,把发动机活门打开,将多余氮气从输送管排出,终于将气体含量置换到允许范围内,最后成功注入液氢。近20米高的氢箱注满了纯净的“血液”,问题迎刃而解。那一天,他24小时没合眼。
  于子文成功解决了“心脏供血”这一难题,为试车成功打下了坚实的基础。在整个试车过程中,于子文每天穿梭在试验场,解决各个系统之间的匹配难题,时间长了,大家都觉得他像个“心脏专家”。
  如今,他依旧没有停下脚步,带领团队披荆斩棘,为保证长五“首飞”继续忙碌在工作岗位上。

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