H3火箭集结日本“技术皇冠上的明珠”
2024/02/18
日本的新型主力火箭“H3”于2月17日发射成功。克服了2023年3月1号机发射失败的难关,成功进入轨道并投放了人造卫星。对此次发射成功起到支撑作用的是日本的零部件企业和材料厂商。火箭技术与国家安全保障密切相关,日本需要在国内维持和不断提高这一技术。如何借助H3提高日本宇航产业的水平是一大课题。
H3发射5分3秒后,1级发动机分离。Tokai Spring industries(位于大阪市)开发出了支撑这一分离的弹簧。
H3火箭凝聚了日本的机械、化工、材料、电气机械等技术 |
火箭发射时会产生剧烈震动,温度从低温升至高温,变化范围很大。如果弹簧质量是普通零部件的水平,可能会出现故障。该公司开发出了可承受严酷环境的材质和加工技术,磨炼出了“宇宙品质”。
挑战极致技术,大胆选择艰难的道路
Tokai Spring industries的相关负责人表示:“在作为量产品的弹簧行业,我们大胆选择了其他公司避之不及的订单”。在用于汽车和家电的量产弹簧领域,与其他公司分出胜负非常困难。为了在技术实力上与竞争对手形成差异化,该公司调动技术人员的积极性,向难度更高的火箭用弹簧发起了挑战。
Yamazaki Active(位于长野县坂城镇)通过采用罕见形状的螺丝,实现了不易松动的结构。六角部分的下方呈圆顶状延伸,形成了一个空间。在发生振动或冲击的情况下,圆顶部分会因弹簧的作用而恢复原状,实现了不易松动的结构。
正如用于所有机械的弹簧和螺丝所象征的那样,H3是日本机械、材料、化学、电气机械等技术高度融合的结晶。
火箭要求兼顾重量轻和坚固强韧,为其提供材料的是东丽。该公司的优势是碳纤维,向固体燃料的存放容器、相当于燃烧室的“发动机壳体”、存放人造卫星的“整流罩(Fairing)”供应了碳纤维和树脂的复合材料板。
UACJ Foundry & Forging Corporation(位于东京都千代田区)设在栃木县小山市的铸锻工厂使用日本国内最大级别的1万5000吨压力,锻造了用于火箭构造体的大型铝材。
在电气机械方面,日本航空电子工业提供的是为把火箭送入轨道而测量方位和姿态的惯性传感器单元。通过把陀螺仪所需要的电源和电路合为一体,使零部件体积缩小到一半左右,通过把运算部分和传感器改为双份,提高了可靠性。
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