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轴研所特种轴承助力我国航天冲上新高度

2020-01-02 11:41:01  [  来源:洛阳日报  ]  作者:中崋轴承网

【中崋轴承网】

12月27日,长征五号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空,圆满完成第三次发射任务,我国航天事业冲上新高度。记者从洛阳轴承研究所有限公司(简称轴研所)获悉,在此次发射中,长征五号及其搭载的实践二十号试验卫星在关键位置上配备了多款该企业研制的产品。

“长征五号火箭的发动机涡轮泵轴承,全部是由轴研所设计制造的。”轴研所特种轴承事业部高级工程师马小梅表示。

涡轮泵是液体燃料火箭发动机的关键部件,其作用是将燃料剂和氧化剂送入发动机的燃烧室,类似于人体的心脏部位。涡轮泵中的轴承,又是涡轮泵的支撑和旋转核心部件。轴承能否安全正常使用,是火箭能否安全发射的关键因素。

据了解,长征五号火箭芯一级采用了大推力氢氧发动机。同时,作为一级火箭助推器的8台120吨级液氧煤油发动机,承担了火箭起飞90%的总推力。由于液氢温度为零下253摄氏度,液氧温度为零下183摄氏度,使得相关零部件在经受数千摄氏度以上超高温考验的同时,还要面对极度严寒环境的挑战。

此外,由于缺少油脂添加,涡轮泵轴承在工作过程中,需要在保持高速运转的同时尽量减少摩擦,使得轴承要具备极高的可靠性,这也为相关设计制造了不小的难题。

为满足长征五号的特殊要求,轴研所在轴承材料、轴承设计、加工制造工艺和轴承润滑等许多方面进行了深入研究和试验,突破多项关键技术,填补了相关国内空白,最终研制出应用在长征五号火箭发动机涡轮泵中的角接触球轴承、内圈双半三点接触球轴承和深沟球轴承产品,保证了这次发射任务的圆满完成。

此次长征五号运送的“乘客”——实践二十号卫星意义重大,这颗卫星将在轨验证我国自主研发的新一代大型地球同步轨道卫星平台“东方红五号”,是目前我国研制的地球同步轨道卫星中发射质量最大的一颗。该款卫星也应用了轴研所的多款产品。

在正常运行中,卫星沿着设定轨道运转,会遭遇周围环境温度的剧烈变化。为保证设备正常使用,需要通过水介质调整卫星整体温度。

轴研所提供的温控水介质轴承,就是用于卫星控温的重要部件,其使用寿命通常要长达十年甚至更久。

作为“东方红五号”大型卫星平台的试验卫星,实践二十号承担着极为重要的通信试验任务。相对于过去的通信卫星,它需要频繁控制微波开关进行信号通道转换,从而将接收到的不同信号通过不同波段传输到地面,其转换次数将由先前卫星的一年十几次上升到十万次,而轴研所提供的微波开关轴承将有力保障这一功能完成。

除此之外,轴研所还为实践二十号提供了用于姿态控制的动量轮轴承、为卫星进行能源供应的太阳能帆板等产品。

近年,作为我国轴承行业唯一的国家级一类综合性研究单位,轴研所研制的关键单机和多款轴承产品相继建功“东方红”系列卫星、“神舟”系列载人飞船、“嫦娥”探月工程等“共和国第一”工程。下一步,轴研所将加速产业转型升级,在特种轴承领域持续发力,助力我国航空航天事业发展再上新台阶。


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