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天天熱消息:長五B火箭打贏空間站建造關(guān)鍵之戰(zhàn)

2022-07-25 05:31:53 科技日報(bào)

李艷明?董佳瑩?科技日報(bào)記者?付毅飛?史詩

7月24日14時(shí)22分,由中國航天科技集團(tuán)一院(以下簡稱一院)抓總研制的長征五號B遙三運(yùn)載火箭(以下簡稱長五B火箭)從海南文昌航天發(fā)射場發(fā)射升空,成功將我國空間站建造階段首個(gè)實(shí)驗(yàn)艙,也是我國迄今為止發(fā)射的最重載荷——問天實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射至預(yù)定軌道。


(資料圖片)

我國空間站建造關(guān)鍵之戰(zhàn)取得圓滿成功。

發(fā)射問天實(shí)驗(yàn)艙的最佳選擇

根據(jù)中國載人航天工程辦公室介紹,今年我國載人航天工程將實(shí)施6次飛行任務(wù),完成我國空間站在軌建造。其中,長五B火箭在7月發(fā)射問天實(shí)驗(yàn)艙與天和核心艙對接,10月發(fā)射夢天實(shí)驗(yàn)艙與天和核心艙對接。之后三艙形成“T”字基本構(gòu)型,完成中國空間站在軌建造。此次任務(wù)是今年完成空間站在軌建造承上啟下的關(guān)鍵之戰(zhàn),意義重大。

作為我國目前近地軌道運(yùn)載能力最大的新一代運(yùn)載火箭,長五B火箭擁有長達(dá)20.5米的國內(nèi)最大整流罩,近地軌道運(yùn)載能力達(dá)到25噸級。問天實(shí)驗(yàn)艙是我國迄今為止重量最大的載荷,重量約為23.2噸。

長五B火箭是發(fā)射問天實(shí)驗(yàn)艙的最佳選擇,“問天”成功問天,盡顯長五B火箭王者風(fēng)范。

為“零窗口”擠出150秒修正時(shí)間

據(jù)一院長五B火箭總體副主任設(shè)計(jì)師劉秉介紹,問天實(shí)驗(yàn)艙需要與空間站天和核心艙進(jìn)行快速交會對接,必須在規(guī)定時(shí)間分秒不差地發(fā)射,“否則將無法到達(dá)指定位置,需要付出巨大代價(jià)調(diào)整軌道;甚至導(dǎo)致發(fā)射終止,那就需要等待下一個(gè)發(fā)射窗口重新組織發(fā)射,嚴(yán)重影響任務(wù)周期。”

本次任務(wù)中,長五B火箭將實(shí)施長五系列火箭的首次零窗口發(fā)射。

為保證準(zhǔn)時(shí)發(fā)射,型號隊(duì)伍對射前負(fù)10分鐘的發(fā)射流程進(jìn)行了優(yōu)化,將部分流程前置。其實(shí)距離發(fā)射150秒時(shí),火箭就已完成發(fā)射前各項(xiàng)準(zhǔn)備工作,具備點(diǎn)火發(fā)射能力,隨時(shí)可發(fā)射。雖然只有短短150秒,對型號隊(duì)伍來說卻極為重要,萬一發(fā)生突發(fā)情況,這就是他們迅速作出決策、進(jìn)行處置的寶貴機(jī)會。

準(zhǔn)時(shí)點(diǎn)火只是開始,精準(zhǔn)入軌才是成功。為確保完成任務(wù),火箭團(tuán)隊(duì)增加了起飛時(shí)刻偏差修正功能,將零窗口又拓展出最大150秒的修正時(shí)間。“通俗理解,火箭最遲可推延150秒發(fā)射,火箭可以在飛行過程中自動修正因推遲發(fā)射導(dǎo)致的飛行偏差,將實(shí)驗(yàn)艙精準(zhǔn)送入預(yù)定軌道。”劉秉說。

大暑發(fā)射,“冰箭”如何穿越火線?

“大暑前后,衣裳溻透。”大暑是一年中天氣最熱、濕氣最重的時(shí)節(jié),而素有“冰箭”之稱的長五B火箭,此次發(fā)射時(shí)間就在大暑次日。它是如何穿越層層火線的?

長五B火箭采用液氧和液氫作為推進(jìn)劑,液氧溫度達(dá)到零下183攝氏度,液氫溫度達(dá)零下253攝氏度,低溫推進(jìn)劑加注后,箭體表面“汗如雨下”。冷凝水順著箭體流下,對箭體結(jié)構(gòu)的防水提出了挑戰(zhàn)。

為此,型號隊(duì)伍采用隔熱材料和工藝,在外層均設(shè)置絕熱層。這身“隔熱汗衫”不僅能維持箭體低溫環(huán)境,還可以有效緩解箭體外部冷凝水的產(chǎn)生。

發(fā)射前,長五B火箭要從總裝廠房轉(zhuǎn)移到發(fā)射塔架,整個(gè)過程需要兩三個(gè)小時(shí)。“大暑迎發(fā)射,又是在中午,如果不能保障全程冷鏈運(yùn)輸(注:冷鏈運(yùn)輸是指在火箭轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)射區(qū)過程中,使用活動發(fā)射平臺上的空調(diào)輸送常溫干燥空氣),金屬一旦熱脹冷縮就會影響煤油貯箱的容量。”一院長五B火箭副總設(shè)計(jì)師婁路亮說。

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