载有3名中国航天员的神舟十三号载人飞船于10月16日进入预定轨道,发射取得圆满成功,打赢了我国空间站建造承前启后的关键之战。这标志着中国空间站建造阶段2021年度5次发射任务全部圆满完成,也为如期完成空间站在轨建造,实现中国载人航天工程三步走发展战略第三步的任务目标奠定了坚实基础。
“今后一年两发会成为常态”
自遥十二、遥十三火箭起,长二F火箭采取“发射1发、备份1发”及“滚动备份”的发射模式,进入值班状态的火箭如接到应急救援命令,最快10天内就能实施应急救援发射。
执行本次任务的长二F遥十三火箭,是中国航天史上首枚集应急救援和发射任务于一身的火箭,刚刚结束了长达90天的应急值班“站岗”。实际上,从“起立就位”算起,这枚火箭足足“站”了5个多月,站立时长创中国火箭之最。那么,长时间站立是否会对火箭造成影响呢?火箭院长二F火箭总体主任设计师常武权说,研制团队经过了大量的分析和试验,特别是对承力部件进行了专题分析,确认长时间保持竖立状态火箭不会受到影响。
近30年来,长二F火箭全程参与了中国载人航天工程“三步走”战略的每一步,共执行十余次任务,但一年完成两次载人发射,在中国载人航天工程的历史上尚属首次,而这还只是个开始。常武权介绍,长二F火箭不仅在今明两年计划执行4次发射任务,未来几年,还将继续以每年2发的高频率执行发射任务,在我国空间站在轨建造、运营过程中担纲重任,可以说“今后一年两发会成为常态”。
火箭也要“精瞄准”
火箭精准入轨,发射前瞄准至关重要。瞄准就是要让火箭知晓初始方位,精度不仅关系火箭起飞滚转等动作,还关系火箭残骸能否落在划定落区范围内及飞船入轨精度等。在酒泉卫星发射中心长征二号F运载火箭塔架旁,有一座方方正正的小房子,距离发射塔架约150米,正是火箭的瞄准间,这里就是火箭校毫厘之微、蓄千里之力的地方。
长二F遥十三火箭地面支持系统发射队员王超介绍:“火箭转场前,瞄准人员要完成瞄准仪自检,核定近10个关键参数,并开展预瞄准试验。” 以“角秒”为单位的瞄准仪,自检精确并非易事。王超说,1度等于3600角秒,瞄准仪精度达0.5角秒。
火箭瞄准分为粗瞄和精瞄,几乎贯穿火箭在发射区的全流程。转场后,火箭的瞄准通常称为粗瞄;进入发射日直至发射,火箭的瞄准通常称为精瞄。粗瞄的首要任务,就是为火箭正身姿、找定位。如果火箭站姿歪了怎么办?该箭地面支持系统发射队员任晓伟介绍,火箭芯一级四个支撑点“踩”在发射台四个支撑臂上,支撑臂内置伸缩调节装置,能通过调整高度为火箭找正。发射台还设有回转机构,能根据瞄准要求调整火箭方位角度。
火箭加注了数百吨推进剂,体重一下子增加了十几倍,在多重力共同作用下,火箭会出现一定程度的下沉。因此,从发射倒计时6小时起,精瞄工作高密度展开。发射前-5小时的瞄准参数,会成为最终的瞄准结果,与火箭弹道等数据一起,装订进火箭控制系统计算机,指导火箭执行发射任务。
发射前15分钟,此时火箭状态已趋于稳定,瞄准人员成为最后一批撤离的人。
200公里高度飞船也能紧急救生
火箭院长二F火箭总体主任设计师常武权介绍,长二F火箭“Y”系列头顶上尖尖的“逃逸塔”与整流罩内的飞船相连,塔高8米左右,是逃逸系统的重要组成部分。可别小看这个逃逸塔,长二F火箭飞行可靠性评估值0.9894,靠逃逸系统保障的航天员安全性评估值已达0.99996,这些数值不断攀升与逃逸塔息息相关。
常武权说,“Y”系列从地面到太空的每个时段,都会第一时间保障航天员的安全——
火箭起飞前900秒至起飞后120秒内,飞行高度在0至40公里时,逃逸塔能拽着轨道舱和返回舱与火箭分离,并降落在安全地带;
逃逸塔分离后至抛罩前,飞行高度在40至110公里时,整流罩上的高空分离发动机能带着航天员乘坐飞船逃逸;
整流罩抛掉至飞船入轨前,飞行高度在110至200公里时,飞船能直接和火箭二级分离,实施紧急救生。
航天员的安全,是中国航天发射的重中之重。
作者:本报记者 郑蔚 通讯员 桑茜 张娟娟
编辑:赵征南
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摄影:高楠 张旖旎