带助推器构型中型液体运载火箭结构设计

　　本次呈现的中型运载火箭三维结构，核心面向近地轨道中型载荷投送场景设计，可覆盖太阳同步轨道气象卫星组网、低轨通信补网、中小型空间科学试验载荷发射的任务需求，适配国内主流发射工位的勤务对接接口，在构型选择上采用芯级捆绑两枚固体助推器的布局，平衡了起飞推重比与结构自重的控制要求。从结构功能划分来看，芯一级承担主要起飞段推力输出，箭体采用等直径筒段设计，贮箱分区设置氧化剂与燃料舱段，舱段间采用环形铆接框连接，保证轴向承压能力的同时控制结构重量；芯二级位于芯级上方，采用更小直径的过渡段与芯一级对接，承担入轨段的姿态调整与最终速度增量输出，头部整流罩采用冯卡门曲线线型，在跨音速飞行阶段可有效降低空气阻力，减少气动加热对罩内载荷的影响。

　　两枚捆绑助推器对称布置在芯级中下部，通过前连接点与后承力点和芯级箭体连接，起飞阶段助推器率先工作提供额外起飞推力，待推进剂耗尽后通过分离机构实现侧推分离，避免脱落过程碰撞芯级结构。设计过程中优先考虑了气动特性与结构强度的匹配，箭体头部锥段的半锥角经过多轮气动仿真迭代，选择12度锥角兼顾亚音速与超音速段的阻力表现，助推器头部同样采用截锥构型，减少外挂结构带来的附加气动干扰。箭体尾部设置发动机安装机架，机架采用桁架式焊接结构，可将发动机推力均匀传递到箭体承力筒段，避免局部应力集中；助推器尾部设置稳定翼面，在起飞初段低速飞行时提供足够的航向稳定力矩，降低姿态控制系统的调姿压力。从安装边界来看，芯级总直径控制在3.35米标准运输尺寸范围内，

　　可适配公路运输的限界要求，无需拆解即可通过专用运输车辆完成总装厂到发射场的转运；助推器单枚长度约为芯一级长度的三分之二，捆绑后全箭最大径向尺寸不超过4.5米，适配发射塔架的摆臂开合空间要求。结构细节上，箭体筒段的环向加强筋按等间距布置，筋条高度与壁厚经过强度校核，可承受飞行阶段的轴向过载与气动弯矩载荷；整流罩分离面采用线性爆炸索连接结构，分离时可保证罩体沿预定方向翻转脱离，不会触碰内部搭载的有效载荷。贮箱内部设置防晃板结构，在飞行过载变化过程中抑制推进剂晃动，避免推进剂偏移带来的质心波动影响姿态控制精度；级间分离段采用杆系结构，既保证分离前的结构连接强度，又能在二级发动机点火时提供足够的排焰空间，避免高温焰流灼烧芯一级顶部结构。

　　在实际任务适配性上，该构型可通过调整助推器装药量、芯级推进剂加注量适配不同轨道的载荷投送需求，近地轨道投送能力覆盖10到15吨区间，太阳同步轨道投送能力覆盖5到7吨区间，可满足多数中型载荷的发射需求。建模过程中对所有对接接口的尺寸公差做了预留，箭体与发射台的支撑点位置、加注管路接口位置、电气线路接口位置均按照实际发射勤务要求设置，可直接用于发射场勤务流程的仿真验证，也可作为航天类专业教学演示的结构样例，帮助理解运载火箭的分系统划分与结构连接逻辑。