經濟參考報:中國火箭院——打造空間站的專屬“快遞小哥”
經濟參考報:中國火箭院——打造空間站的專屬“快遞小哥”

文章來源:經濟參考報(bao) 發布(bu)時間:2022-06-09
5月29日(ri),長征七(qi)號(hao)遙三(san)火箭將(jiang)天舟二號(hao)貨(huo)運飛(fei)船準確(que)送入預定(ding)軌(gui)道,發射(she)取得圓滿成功。所(suo)謂“兵馬未動(dong)、糧草先行”,這次發射(she)首(shou)次實現與(yu)空(kong)間(jian)站的交會(hui)對(dui)接(jie),將(jiang)為(wei)空(kong)間(jian)站送去航天員(yuan)在空(kong)間(jian)站上所(suo)需的生(sheng)活用品,開(kai)展(zhan)空(kong)間(jian)科學實驗以及天和(he)核心艙補加(jia)的推進劑。而長征七(qi)號(hao)火箭作為(wei)空(kong)間(jian)站唯(wei)一的專屬“快(kuai)遞小哥”,身上肩負的責任(ren)巨(ju)大。
長(chang)征(zheng)七號(hao)火(huo)箭(jian)由(you)中國(guo)(guo)航天科技集團有限(xian)公司所屬中國(guo)(guo)運載火(huo)箭(jian)技術研究院(下稱“火(huo)箭(jian)院”)抓(zhua)總研制,是為了滿足(zu)中國(guo)(guo)空間(jian)站工程發(fa)射(she)貨運飛(fei)船(chuan)而研制的新一代中型(xing)運載火(huo)箭(jian),也將成(cheng)為我國(guo)(guo)未來航天發(fa)射(she)任務(wu)的“主力軍”。
長征七號(hao)運載(zai)火箭(jian)試(shi)驗隊現場01指(zhi)揮員、主任設計(ji)師徐(xu)利(li)杰表(biao)示,本(ben)次(ci)(ci)任務是長征七號(hao)運載(zai)火箭(jian)的第(di)三次(ci)(ci)發射(she),距離長征七號(hao)遙二發射(she)已經過(guo)去(qu)了(le)4年。在此期間,中(zhong)國火箭(jian)院(yuan)開(kai)展(zhan)了(le)大量的優(you)化改進(jin)設計(ji),通過(guo)簡化、優(you)化箭(jian)上測量系統、優(you)化貯箱增壓設計(ji)等130余項改進(jin),使火箭(jian)性能更優(you),更有利(li)于(yu)批量生產和高(gao)密度發射(she)。
值得一(yi)提(ti)的(de)(de)是(shi),為了提(ti)高(gao)火(huo)箭的(de)(de)任務適應性,火(huo)箭院在長征七號遙三火(huo)箭上(shang)實(shi)現了“零窗口(kou)”到“窄窗口(kou)”的(de)(de)技術跨越。徐利杰介紹(shao),發(fa)射(she)(she)窗口(kou)是(shi)指允許火(huo)箭發(fa)射(she)(she)的(de)(de)時(shi)(shi)間范圍(wei)。在我國以往(wang)大部分航(hang)天發(fa)射(she)(she)任務中,發(fa)射(she)(she)窗口(kou)都(dou)是(shi)在一(yi)個時(shi)(shi)間段內。但(dan)由于本次發(fa)射(she)(she)任務要(yao)實(shi)現貨(huo)運飛船(chuan)與天和核心(xin)艙的(de)(de)交會對接,需要(yao)將貨(huo)運飛船(chuan)發(fa)射(she)(she)到天和核心(xin)艙所在的(de)(de)空間軌道面,這樣才能保證(zheng)兩個航(hang)天器順(shun)利“牽手”,這就要(yao)求火(huo)箭必須按(an)照預先計算好的(de)(de)時(shi)(shi)間,分秒不差(cha)的(de)(de)點火(huo)升空,也就是(shi)“零窗口(kou)”。
“發射前(qian)4分鐘(zhong)內,要連續完成10多個(ge)(ge)關鍵動作,比如貯(zhu)箱增壓、管路(lu)排空(kong)、連接(jie)器脫落、擺(bai)桿(gan)擺(bai)開等一系列復雜動作,哪個(ge)(ge)環節(jie)出現異(yi)常(chang)都會影(ying)響‘零窗(chuang)口’發射。”徐(xu)利杰介紹。此前(qian),在長征七號(hao)遙二(er)火箭發射天舟一號(hao)貨(huo)運飛(fei)船時(shi),就實現了“零窗(chuang)口”發射。
雖然已(yi)經(jing)具備了(le)(le)“零窗口(kou)”發(fa)射技術,但是為了(le)(le)更好(hao)地(di)適(shi)應(ying)故障情(qing)況(kuang),提高火(huo)箭(jian)按時發(fa)射的(de)(de)能(neng)力,火(huo)箭(jian)院的(de)(de)型號隊伍首次采(cai)用了(le)(le)自(zi)動獲取起飛(fei)時間進(jin)行入(ru)軌(gui)目標參數在(zai)(zai)線迭代(dai)修正技術,最終將精確到秒的(de)(de)“零窗口(kou)”拓(tuo)展為2分鐘左右的(de)(de)“窄窗口(kou)”。也就是說,如果火(huo)箭(jian)起飛(fei)時間的(de)(de)偏差在(zai)(zai)2分鐘以內,火(huo)箭(jian)就可以根據(ju)起飛(fei)時間自(zi)行修正飛(fei)行軌(gui)跡,保證(zheng)貨運飛(fei)船(chuan)仍(reng)然能(neng)夠(gou)進(jin)入(ru)核心艙所在(zai)(zai)的(de)(de)軌(gui)道面,提升了(le)(le)長(chang)七火(huo)箭(jian)對(dui)發(fa)射任務(wu)的(de)(de)適(shi)應(ying)性。
長(chang)征七號運載(zai)火(huo)箭(jian)是(shi)我國(guo)新一代中(zhong)型運載(zai)火(huo)箭(jian)的基本型,以長(chang)征七號火(huo)箭(jian)為基礎,衍生出具備高軌發射(she)能(neng)力的長(chang)征七號甲火(huo)箭(jian)。
徐利(li)杰介(jie)紹,隨著(zhu)兩型火箭(jian)技術方案(an)的完善和性能的穩定,長征七號(hao)系列火箭(jian)可逐(zhu)步替代我國(guo)(guo)現役長征運載火箭(jian)有關(guan)型號(hao),成為(wei)我國(guo)(guo)未(wei)來航天發(fa)射(she)任(ren)務的“主(zhu)力軍”,執行更多的重大發(fa)射(she)任(ren)務。
在(zai)(zai)可(ke)(ke)靠(kao)性上,長征七號(hao)火(huo)箭(jian)的設計可(ke)(ke)靠(kao)性達到0.98,國內領先(xian),世界(jie)一流(liu)。它不僅(jin)能(neng)(neng)在(zai)(zai)8級(ji)大風中轉場,還(huan)能(neng)(neng)在(zai)(zai)雨中發射,不管“風吹雨打”,都能(neng)(neng)送載荷精(jing)準入軌。依靠(kao)智能(neng)(neng)的長七火(huo)箭(jian),既能(neng)(neng)保(bao)證航(hang)天員的正常(chang)活(huo)動,又能(neng)(neng)保(bao)證任務的順利進行。
此外(wai),長(chang)征(zheng)七號運(yun)(yun)載(zai)火箭(jian)近(jin)地(di)軌道運(yun)(yun)載(zai)能(neng)力達到14噸(dun),論“力氣”,比(bi)傳統燃料的運(yun)(yun)載(zai)火箭(jian)多(duo)出一半以上,因此它不僅(jin)可(ke)以實(shi)現(xian)大(da)型(xing)有效載(zai)荷(he)的發(fa)射任務,還可(ke)以搭配上面級或(huo)(huo)者二級采用多(duo)次啟動(dong)技術(shu),實(shi)現(xian)太陽(yang)同步軌道大(da)型(xing)有效載(zai)荷(he)或(huo)(huo)多(duo)星組網(wang)發(fa)射。
為滿(man)足中國(guo)載(zai)人(ren)空間站工(gong)程發射貨運(yun)飛船(chuan)和(he)未來載(zai)人(ren)運(yun)載(zai)火(huo)(huo)(huo)(huo)箭(jian)(jian)更新換代的需求(qiu),火(huo)(huo)(huo)(huo)箭(jian)(jian)院的研(yan)制人(ren)員將長(chang)七火(huo)(huo)(huo)(huo)箭(jian)(jian)打造成了(le)全數字(zi)化控制火(huo)(huo)(huo)(huo)箭(jian)(jian)。
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