航天科工大功率电动伺服系统助力天龙二号遥一运载火箭成功首飞

把稳天龙二号“方向盘”

航天科工大功率电动伺服系统助力天龙二号遥一运载火箭成功首飞

□ 张 航 本报记者 徐建华

4月2日16时48分，天龙二号遥一运载火箭在我国酒泉卫星发射中心成功首飞，将搭载的爱太空科学号卫星顺利送入预定轨道，发射任务获得圆满成功。天龙二号遥一运载火箭是北京天兵科技有限公司研制的一款中型液体火箭，采用液氧和煤基航天煤油推进剂。首飞成功标志着其成为我国商业航天首款入轨飞行的液体运载火箭。

正如车辆抵达目的地离不开方向盘一样，火箭精准抵达预定轨道，探索浩瀚宇宙，同样离不开“方向盘”的指引。此次任务中，中国航天科工三院33所（以下简称33所）研制的大功率电动推力矢量伺服系统，正是让火箭发动机轻松、快速、精准摇摆的可靠“方向盘”。

据悉，伺服系统作为调整火箭姿态的核心部件，布置在火箭发动机舱，负责通过接收控制指令，推拉火箭发动机产生相应角度变化，实现对火箭姿态的精准操控，达到控制火箭稳定飞行的目的，其可靠性与性能直接关系到火箭能否精准将卫星送入预定轨道。

33所专家表示，商业运载火箭对伺服系统的低成本与高性能有着严苛的要求，电动伺服系统在显著提高系统的功率重量比，降低设备体积与重量的同时，在经济性、操作性、测试性和维护性、环境适应性等方面表现优异，对提高火箭的运载载荷与快速发射能力意义重大，是商业航天发展中的一次重要尝试。

但是，面对复杂环境高压大功率的箭载应用需求，电动伺服系统在大功率输出、结构强度、控制精度与稳定性等方面面临极大的挑战。首先，商业航天火箭液体发动机推力大，动态响应快，要求伺服系统输出功率大；其次，发动机结构惯量大，摇摆运动速度快，要求伺服系统结构刚度与承载性强、抗扰稳定能力强；此外，恶劣环境下火箭要输送载荷精准入轨，要求伺服机构的控制精度高。要同时具备以上性能，实现电动伺服与发动机喷管性能的高度匹配，产品研制难度极大。

在产品研制过程中，33所研制团队先后突破了多项关键技术，形成了大功率伺服设计基础理论体系与设计方法，研制了系列的核心产品，为北京天兵科技有限公司天龙二号火箭配套了30kw一级、12kw二级推力矢量电动伺服系统，分别推动一级63吨推力火箭发动机和二级30吨推力火箭发动机。

在本次任务中，伺服系统全程精准执行控制指令，产品呈现了又“精”又“强”又“稳”的优越特性，为天龙二号遥一火箭发射成功提供了核心支撑。

目前，33所凭借较强的自主研发能力，在大功率高动态伺服系统技术方面已处于国内第一梯队。天龙二号任务的圆满成功，标志着我国大功率电动伺服系统研制水平迈上了一个新台阶，为商业航天的高质量发展奠定了坚实的基础。

《中国质量报》