“长征五号”火箭助推器关键技术及方案设计

黄 帅，丁一凡，焦 震，王春林，张欣耀

（上海宇航系统工程研究所，上海 201109）

引 言

2020 年11月24日，新一代大型运载火箭“长征五号遥五”（CZ-5 Y5）火箭在中国海南文昌航天发射场托举着“嫦娥五号”探测器，经过约2 184 s 的飞行成功进入预定地月转移轨道，飞行试验取得圆满成功。截至目前，“长征五号”系列火箭共完成7发飞行试验，28个助推器均圆满完成飞行试验。

“长征五号”（CZ-5）火箭助推器与国内外主流火箭助推器相比，在起飞推力、起飞质量、工作时间等方面均达到国际先进水平。在研制过程中，“长征五号”助推器攻克大型低温液体助推器总体优化及试验技术、助推器偏置大集中力结构设计、液氧低温贮箱绝热结构技术、高可靠贮箱全搅拌摩擦焊技术等8项重大关键技术。这些技术的积累，为后续中国新一代运载火箭的发展奠定了坚实的基础。国内外火箭助推器主要指标对比如表1所示。

表1 国内外助推器指标对比Table 1 Comparison of booster indicators at home and abroad

1 助推器总体方案

助推器是“长征五号”火箭的重要组成部分，为全箭提供竖立状态支撑和助推飞行段主要推力，提供全箭90%以上的起飞推力[1]。

“长征五号”火箭助推器标称直径为3.35 m，尾部最大宽度5.85 m，总长约27.7 m，头部为斜头锥形式，尾段带有尾翼结构。助推器与芯级之间采用前捆绑主传力，后捆绑径向、周向约束的捆绑方案，前捆绑为中心爆炸螺栓式轴承支座的主传力接头，后捆绑采用3根连杆式连接解锁装置。全箭采用助推主支撑的方式，每个助推器尾段设置一主二辅共3个支撑点，即全箭靠4个助推共12个支撑点竖立停放在发射台上。……