6月17日9時(shí)22分,,由航天科技集團(tuán)有限公司所屬中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院(以下簡稱火箭院)抓總研制的長征二號(hào)F遙十二運(yùn)載火箭劃破蒼穹,,成功將載有3位航天員的神舟十二號(hào)載人飛船送入預(yù)定軌道。
我國載人航天工程空間站在軌建造階段首次載人發(fā)射取得圓滿成功,,為后續(xù)任務(wù)順利實(shí)施奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),。
航天員“專列”迎戰(zhàn)高密度發(fā)射
素有“神箭”美譽(yù)的長二F火箭,是專門為我國載人航天工程研制的火箭,,也是目前我國唯一一型載人運(yùn)載火箭,。
1992年立項(xiàng)、1999年首飛,,近30年來,,長二F火箭全程參與了中國載人航天工程“三步走”戰(zhàn)略,共執(zhí)行十余次任務(wù),,將12名,、17人次航天員送入太空。
2021年是我國載人航天工程空間站在軌建造任務(wù)開局之年,,長二F火箭今明兩年計(jì)劃執(zhí)行4次發(fā)射任務(wù),,發(fā)射密度前所未有。未來幾年,,長二F火箭還將繼續(xù)以每年兩發(fā)的高頻率執(zhí)行發(fā)射任務(wù),,在我國空間站在軌建造、運(yùn)營過程中擔(dān)綱重任,。
為迎戰(zhàn)高密度發(fā)射,,中國航天史上這輛技術(shù)最復(fù)雜、可靠性和安全性最高的航天員“專列”,,進(jìn)行了多項(xiàng)技術(shù)改進(jìn),,其可靠性和安全性再上新臺(tái)階。
火箭可靠性刷新紀(jì)錄
據(jù)火箭院長二F火箭總指揮荊木春介紹,,長二F遙十二火箭共進(jìn)行109項(xiàng)技術(shù)狀態(tài)更改,,其中有70余項(xiàng)與可靠性提升相關(guān)。這些改進(jìn)不涉及重大技術(shù)狀態(tài)變化,,主要是為了消除薄弱環(huán)節(jié)。
如針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火失效風(fēng)險(xiǎn),,將主機(jī)傳火孔直徑從4毫米改為6毫米,,進(jìn)一步提升點(diǎn)火可靠性;根據(jù)位置不同,,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)二級(jí)游機(jī)推力室噴注口提出更加精細(xì)的角度設(shè)計(jì)要求,,使推進(jìn)劑能夠更加充分地融合、更加高效地燃燒,,為火箭提供強(qiáng)勁動(dòng)力……
每一處改進(jìn)背后都有無數(shù)次的理論分析,、數(shù)學(xué)仿真和試驗(yàn)驗(yàn)證,。這支精益求精的隊(duì)伍最終將長二F火箭的可靠性從指標(biāo)要求的0.97提升到0.9894,再次刷新其自身紀(jì)錄,,處于世界前列,。
保證航天員安全“萬無一失”
長二F遙十一火箭在發(fā)射神舟十一號(hào)飛船時(shí),安全性評(píng)估值達(dá)0.997,,但研制隊(duì)伍在追求安全性的道路上從未止步,。為確保航天員安全,遙十二火箭逃逸安控體制進(jìn)行了更改,,提高了保密安全性能和抗干擾性能,。控制逃逸發(fā)動(dòng)機(jī)新增了點(diǎn)火功能,,進(jìn)一步提高了火箭的安全性,。
假如火箭突發(fā)意外情況,逃逸系統(tǒng)啟動(dòng),,逃逸飛行器像“拔蘿卜”一樣帶著返回艙飛離故障火箭,。返回艙與逃逸飛行器分離后,打開降落傘,,緩慢降落到地面,。
但開傘過程中,返回艙會(huì)受到地面低空風(fēng)的極大影響,。
以前逃逸飛行器只能往一個(gè)固定的方向逃逸,,存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。研制人員在現(xiàn)有的控制逃逸發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上,,通過對(duì)軟件進(jìn)行調(diào)整,,新增發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火功能,使逃逸飛行器可以向垂直于地面風(fēng)的方向逃逸,,更加安全靈活,。“比如說,,地面刮的是南風(fēng)或北風(fēng),,現(xiàn)在我的逃逸能力提升了,可以提前選擇與南風(fēng)或北風(fēng)垂直的東方向逃逸,,避開地面風(fēng),。”火箭院長二F火箭總體主任設(shè)計(jì)師常武權(quán)說,。
逃逸系統(tǒng)改進(jìn)后,,火箭安全性評(píng)估值達(dá)0.99996這一國際先進(jìn)水平。常武權(quán)通俗地解釋了小數(shù)點(diǎn)后這一串?dāng)?shù)字的意義,,“就目前的技術(shù)狀態(tài),,長二F火箭需要發(fā)射十萬次,,才會(huì)有4次逃逸失敗,平均一萬次發(fā)射,,還不到一次逃逸失敗的情況,。在保障航天員安全方面,它比‘萬無一失’更厲害,?!?/p>
首次采用起飛滾轉(zhuǎn)技術(shù)
本次發(fā)射中,長二F火箭還首次采用了起飛滾轉(zhuǎn)技術(shù),,更加靈活,。
以往,長二F火箭的任務(wù)較為單一,,射向基本一致,,火箭點(diǎn)火起飛后,經(jīng)過俯仰轉(zhuǎn)彎等姿態(tài)調(diào)整,,直接瞄準(zhǔn)一個(gè)固定的射向,,在一個(gè)射面內(nèi)飛行即可。但后續(xù)空間站在建造和長期運(yùn)營過程中,,軌道傾角會(huì)有0.1°到0.5°的變化范圍,。
根據(jù)任務(wù)特點(diǎn),型號(hào)隊(duì)伍從火箭自身出發(fā),,在載人狀態(tài)的長二F火箭上首次應(yīng)用起飛滾轉(zhuǎn)技術(shù),,使火箭起飛后在空中轉(zhuǎn)體,轉(zhuǎn)到合適的角度后,,再飛向任務(wù)要求的方向,。采用該技術(shù)以后,長二F火箭更加靈活,,任務(wù)適應(yīng)能力也進(jìn)一步提高,。