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想让中国火箭更有力 想让中国火箭更有力 要靠这些“神操作”( 二 )


4项措施可有效提升火箭运力
运载能力是火箭性能最直接、最重要的参数指标 。钱航介绍说，火箭的运力主要由火箭总体设计水平、发动机性能与制造水平、箭体结构设计与制造水平等多种因素决定 。
他表示，想要提高火箭运载能力，主要有4方面措施 。首先是在保持火箭构型不变的情况下，通过优化级间比(第i级火箭的质量除以第i+1级火箭的质量，是影响火箭理想速度的参数之一)，增加推进剂的加注量 。长征三号甲系列、欧洲的阿里安5系列，以及美国的猎鹰九号运载火箭，都是通过这项措施，使运载能力显著提高 。
结构优化减重是运载器设计的永恒主题 。在今年7月9日实施的亚太6D卫星发射任务中，长征三号乙运载火箭就是通过减重的方法，将运载能力提升了50公斤，以满足发射要求 。钱航介绍，在运载器设计和应用前期，主要是通过改进工艺、选用新材料、优化传力路径等方式提高结构效率 。火箭对箭体结构系统的轻质化设计有着更高要求，一院火箭技术团队经过大量仿真计算和试验，提出了主捆绑及发动机集中力“双扩散”结构、超大气瓶变形自适应支撑结构、捆绑起吊多功能一体化结构等多项新型轻质设计方案，收效良好 。
发动机性能优劣，直接影响着火箭运载能力 。在美国航天飞机、猎鹰九号火箭的运力提升举措中，提高发动机推力和比冲是重要环节之一 。我国在长征五号运载火箭上使用了首次研制的膨胀循环动力方式氢氧发动机，这是目前国际上比冲性能最高的火箭发动机，并且具有高空多次启动能力 。
此外，总体优化设计也是提升火箭运力的有效途径 。钱航表示，从火箭总体构型考虑，可尽量选用推力大的发动机作为基础级动力，为上面级选用高比冲发动机，并开展载荷姿控联合设计降低结构载荷条件，均可有效提升火箭运载能力 。（采访人员 付毅飞）


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