大推力氢氧发动机翻转工艺研究

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1、杖木交值航走制造杖术大推力氢氧发动机翻转工艺研究段京燕王志东刘亮陈春红艾立宏王锦林(首都航天机械公司，北京100076)摘要：通过对大推力氢氧发动机翻转过程进行分析．介绍T传统翻转方案存在的问题。对比几种不同的工艺改进方案，从中选择出最佳方案，有效地解决了大推力氢氧发动机的翻转技术难题，成功应用于生产中，关键词：大推力：氢氧发动机；翻转TechnologicalResearchonTurnoverofHighThrustLOX／LHEngineDuanJingyanWangZhidongLiuLiangChenChunhongAiLihongWangJinlin(CapitalAerospa

2、ceMachineryCompany，Beijth9100076)Abstract：ThispaperanalyzedtheUlmoverprocessofhighthrustLOX／LHengineandintroducedtheproblemsoftradidonalschemeItcontrastedseveraldifferentprocessprogmms，andscleclcdthebestpmgram，whicheffectivelyresolvedtheproblemoft⋯e【onhighthrustLOX／LHengineandhasbeensuccessfullyapp

3、liedmmanufactureKeywords：highthrushLOX／LHengine：tumovef引言大推力氢氧发动机是大运载火箭的芯级发动机．是我围目前推力最大的氢氧发动机。与以往型号发动机相比，发动机的推力大幅度提高，结构尺寸和重量也有较大增加，由此带来了发动机装配、检龇转运等方面的变化。特别是在发动机转运环节．采用传统的转运模式存在着较大的产品和^身安全隐患，为此，分析研究了发动机的转运(翻转、吊装)过程．对几种改进方案进行了对比．从巾选出了最佳方案．井在生产中进行了实施，取得了良好的效果。而运输采用的是水平状态运输，因此转运过程中，需将发动机由垂直状态翻转至水平状态，并安

4、装在运输箱内。发动机翻转的一般要求是：a翻转过程要求平稳，在垂赢起吊状态下不能倾斜侧翻：b垂直到水甲状态的翻转力矩应尽量小，便于操作；c翻转至水平状态后．发动机应保持相对稳定，实现与运输箱内对接环的对接；d无产品和人身安全隐患。3传统翻转方案及存在的问题2产品特点及要求传统的发动机翻转方案为：在机架r安装翻转吊氢氧发动机的装配是在装配型絮上垂直状态下具，起吊较小距离后，轻微摆动发动机，检查旋转轴进行的．装配完成后，需转运至试车台进行热试车，的位置是否合适．旋转轴的位置需满足：对产品的性能考核台格后．才能用于后续试验或参加a旋转轴应位于发动机质心之E．这样可以确保飞行箭的配套。由于发动机的装配

5、状卷为垂直状志，产品垂直起吊后不会自动倾斜侧翻：!i甲““”。“““”“““”“””4№*日月201lⅢ7技术交谴2011耳2月$1瑚b旋转轴与发动机质一t5的距离较小，产生的翻转力矩较小，便于手工操作。图1传统发动机翻转模式示意图翻转过程如酗I所示，通过谢整吊绳末端的帑点拄懈鼎I+的位置，来调整旋转轴的位匿．满足t述要求。调整台适后，由摊作者手工翻转发动机至水甲状态。在操作青手J．扶持条件F，将发动机运垡包装箱位置，与运输箱内对接环对接。在产品状态稳定时，旋转轴的位置也相对崮定，因此町以不必每次使用时都对旋转轴位置进"调整，现役发动机的重量较轻，而且发动机结构基牟对称，发动机的质心与几何中

6、心偏离较少，翻转所需的力矩较小，町以实现上述要求。这种传统的翻转模式己在生产实践中应用多年．翻转过程仅需2～3人就可咀轻松宴现。犬推力发动机与现役发动机相比。结构尺寸和重量均较人，如表1所示。同时，由于产品结构不对称，质心与几何中心偏离较多，翻转吊具的旋转轴位置很难调整。这些吲素导致发动机翻转所需力矩很大，翻转时需8～10人抬、拉相结台协同进行，产品和人员技安风险极人。表1两种发动机规格对比4翻转方案的改进引对L述两个造成翻转难度较大的凶素(结构尺寸和重量大、质一iX,偏离)进行改进，由于发动机的结构尺寸和重量是由设计结构决定的．小易改变，所以对第：个N素(质心偏离)进行改进，对质心偏离问题

7、的改进主要是对翻转模式进行了改进。我们对i种改进方棠进行了比较，找出了最伟的改进打案，41改进方案一采用质心测量装置测量出发动机的质心，精确调整和确定翻转情具的旋转轴位置。本方案通过缩短旋转轴与发动机质心的距离，减小旋转力臂，米减小翻转山矩，降低发动机翻转的难度。但是需配备质心测最装置，目前还没有成熟的质心测量设备可选，碗件条件不具备。而且，人推山发动机质心的偏离，在垂直和水平方向上均存在，13前的翻转吊具仅