11月29日晚,由中国航天科技集团有限公司所属火箭院抓总研制的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心点火起飞,将神舟十五号载人飞船精准送入预定轨道。中国空间站将首次停靠两艘载人飞船,届时6名航天员将进行在轨交班。本次发射也标志着中国空间站在轨建造圆满收官。
作为中国第一型载人火箭,长二F的可靠性已提高到0.9895,安全性达0.99996。30年间,长二F执行了从神舟一号至今的所有载人飞船和目标飞行器发射任务,已成功发射15艘神舟飞船和2个空间实验室,其中包括10次载人发射任务,成功率100%。
“开空调”“穿棉衣”为火箭保暖御寒
此次发射受冷空气影响,最低气温降至-20℃,是迄今载人发射任务中环境温度最低的一次。
如何应对低温考验?据了解,为确保发射点火时火箭性能在最佳状态,研制团队为火箭穿上了“棉服”,对火箭推进剂温度持续监测,并对塔架内温度进行调控。
火箭院长二F地面总体设计师宋晶表示,团队专门在活动工作平台的底层增加了一层围挡,可以给火箭送热风,保证一级发动机处于良好的工作环境中,还在二级发动机的尾段贴了保温层,并在逃逸塔段增加了“保温衣”,最大限度地保证航天员的安全。
酒泉卫星发射中心测发部门工程师李鹏冲表示,发射场对塔架的空调进行了全面的升级,配备了热泵、机组电加热和风管电加热系统。经过了两次调试之后,加温效果得到了明显改善:即便寒冬暗夜,塔内却明亮温暖,火箭表面温度接近9℃,满足火箭内部元器件对于温度的需求。与此同时,工作人员用特制帆布来密封塔架的缝隙,利用保温“围裙”进行了层级之间的隔断,这样就能有效确保各层级之间的温度、湿度和洁净度得到精准调控。
全面升级后安全性再提升
本次是新批次长二F和全新的地面设备首次应用于载人发射任务,较上一发火箭,遥十五进行了全面升级优化,其中技术状态改进45项。同时,测发控、供配气等地面设备也进行了11项改进。
长二F副总设计师刘烽介绍,新批次火箭的控制系统应用了起飞时间偏差修正技术,使火箭点火时间出现偏差时,可以在一定范围内自动修正轨道完成入轨和交会对接任务。同时,型号队伍对遥测系统也进行了升级迭代,使遥测精度得到进一步提升。
作为载人火箭,长二F是我国现役唯一具有故障检测系统和逃逸系统的火箭,肩负着保障航天员安全进入太空的特殊使命和责任。从外形上看,长二F头顶尖尖的“帽子”——逃逸塔,假如火箭突发意外,“生命之塔”就会立刻启动,逃逸飞行器像“拔萝卜”一样带着返回舱飞离故障火箭。
“它们的主要目的就是为了在待发段和整个火箭的飞行上升段,检测火箭的故障,这时候如果火箭出现一些灾难性故障,就能把航天员带离火箭的危险区,最终来保证航天员的安全。”刘烽说。
长二F配置“黑匣子”记录关键参数和图像
除了有独一无二的逃逸系统,长二F身上还有“黑匣子”。
火箭院总体设计部研制人员魏来告诉记者,和飞机一样,用于“送货”的长二F“T”系列,配置两个“黑匣子”;而“送人”的长二F“Y”系列则有三个“黑匣子”。
其中,两个“黑匣子”分别安装在整流罩和助推器中,用于存储火箭飞行过程中关键动作的参数和图像数据,由总体设计部与高校联合研制。而第三个安装在逃逸塔下方,由火箭院总体设计部研发。一旦意外真的来临,“黑匣子”会将逃逸全过程的关键数据存储下来,为研制人员分析和判断逃逸系统是否工作正常提供重要依据。
不过,由于我国长二F的飞行可靠性和安全性极高,所以第三个“黑匣子”至今无用武之地。
后续,工程将转入为期10年以上的应用与发展阶段。未来数年,长二F还将继续以每年2发的高频率执行发射任务,在我国空间站运营过程中担纲重任。
作者:沈竹士 通讯员李艳明
摄影:高楠 张旖旎
编辑:赵征南
责任编辑:范兵