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焦点快播:梦天实验舱“专属座驾”有哪些超能力?

来源: 时间: 2022-10-31 16:33:31

新民晚报讯(特派记者 叶薇2022年10月31日15时37分,长征五号B遥四运载火箭在文昌航天发射场点火升空,成功将我国空间站的第二个实验舱——梦天实验舱送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。


(资料图片)

长征五号B运载火箭作为“空间站舱段运输专列”,自空间站建造工程实施以来,已成功托举天和核心舱、问天实验舱。此次梦天实验舱的发射任务,也由长征五号B倾力担纲,成功打响我国空间站“T”字基本构型组装的收官之战。

采访对象供图

能力超群打响收官之战

作为专门为中国空间站建设而研制的新型运载火箭,长征五号B运载火箭是我国目前近地轨道运载能力最大的新一代运载火箭,已圆满完成了天和核心舱和问天实验舱的发射任务。据航天科技集团一院长征五号B运载火箭总体主任设计师李平岐介绍,长征五号B充分继承了长征五号的研制基础,同时为了适应空间站舱段的发射在长征五号的基础上实现了新的发展,突破了低温火箭“零窗口”发射、大推力直接入轨、大直径舱箭分离、20.5米长整流罩等4大关键技术,将我国低轨运载能力由8.6吨提升到25吨,为中国空间站建造奠定了基础。

一级半的长征五号B可以完成传统二级半火箭的任务,也是当今世界唯一一级半直接入轨的火箭。级数的减少,意味着火箭在系统层面上大幅简化,级数减少,也意味着所有发动机都地面点火启动,减少了飞行中的分离动作,从而使全箭的可靠性和经济性大幅提升。

李平岐表示,梦天实验舱任务是空间站建造阶段的收官之战,举国关注。为此,他们采取了多项改进措施,以确保按照计划窗口准时发射。这些改进措施包括:优化发射时间流程,解耦系统间动作,关键操作前移等;采取起飞时间偏差及箭上实时修正技术,将“零窗口”拓宽至2.5分钟,提高了发射前应急处置能力;发射日测试操作更加细化完善,应急处置能力更加高效。

为“胖五”提供“神助攻”

长五B被称作“胖五”,由直径5米的芯一级+4个直径3.35米的助推器+舱罩组合体组成,其采用的少级数设计理念有效提升了火箭的固有可靠性。中国航天科技集团有限公司八院承担了长征五号B运载火箭4个助推器的研制工作。

空间站任务的特点决定了“胖五”天生就是一个极具爆发力的“短跑健将”,在发射过程中,助推器承担着帮助火箭脱离地球引力的作用,为火箭飞向苍穹提供“第一动力”,可在500秒内将23吨的梦天实验舱送入预定轨道。

点火时,蓄势待发。助推器增压输送系统为液氧煤油发动机提供了射前重要的点火条件,为火箭提供了恰到好处的发动机入口压力和推进剂温度,可确保在点火口令下达后,发动机能够瞬间被点燃。

飞行中,肩扛千钧。助推发动机通过前捆绑主传力结构将其产生的强大推力传递给芯级,此时的4个助推更像是肩扛起芯级的“大力士”,单点可“扛”起200余吨推力,推动“胖五”克服重力飞起来。

结束后,毅然放手。当火箭达到预定射程后,控制系统下达分离指令,芯级与助推器之间的前后捆绑连接结构可靠解锁,实现助推器与芯级的安全分离。

截至目前,“胖五”实施了两次重量级飞行,对于八院助推研制团队而言,相当于要完成八发单芯级火箭研制与发射任务,而且时间间隔仅3个月。为了确保任务按计划完成,助推模块深入研究总装流程,对发动机交付后的总装流程进行优化,通过测试设备并行、导管批产、新材料替代和工艺改进等,将原发动机交付后的总装周期缩短了一半,有力保障了梦天实验舱任务的实施。

承担更多升空使命

近年来,长征五号系列运载火箭圆满完成了以空间站建造、探火、探月为代表的一系列国家重大工程任务。针对新的需求,研制团队已开展了相关研究,提升了任务适应性,包括设计更大规模的整流罩,以满足高轨大体积载荷及大重量载荷的发射使用需求;针对星座发射任务,研制了多星发射适配器等等。李平岐说:“经过系列研究和改进,长征五号系列运载火箭的发射适应性和适应能力更强,可以满足更多高价值、大质量载荷的发射使用需求。”

未来,长征五号B还将执行我国首个大型巡天空间望远镜的发射任务,还将与远征系列上面级形成组合火箭,具备多星组网发射能力,满足不同发射任务的需求。

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