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我国组批生产运载火箭应对高强密度发射要求

2018-07-08 来源:网络整理 责任编辑:采集侠 点击:

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  新华网北京6月15日电 (记者 王敏)我国首次载人空间交会对接任务大幕即将拉开。从火箭点火到飞船入轨前后也就10多分钟。但是,这是航天员进入太空的第一步,也是危险性最大的一个环节。那么,放心“天梯”如何搭建,“神箭”是怎样炼成的?记者专访了航天科技集团改进型长征二号F火箭的总设计师荆木春和总指挥刘宇。

  “神箭”成长记

  在业内,长二F火箭被誉为“神箭”。因为关系到航天员的生命,它是中国航天史上第一次有明确的0.97可靠性和0.997安全性指标要求的运载火箭。

  1999年,首枚长二F火箭将首枚神舟飞船送入太空,至神舟九号飞船发射前,已先后有9枚长二F火箭在太空写就辉煌,留下了不平凡的印记。

  在火箭的各个系统中,结构系统、控制系统和动力系统尤为重要。它们犹如人体的“躯干”“大脑”和“心脏”各司其职,给火箭注入了强大的生命活力。长二F火箭因为载人的特殊性,比一般火箭多了故障检测处理系统和逃逸系统。

  “这9枚火箭当中,发射神舟三号飞船和神舟八号飞船的火箭,有过比较大的改进。”一路伴随着长二F火箭成长、现已是中国航天科技集团长二F火箭总设计师的荆木春介绍。

  历经了两次飞行试验后,发射神舟三号飞船的长二F火箭正式启动了逃逸系统,目的是给即将到来的载人航天飞行做准备。

  逃逸系统是在飞船发射段的重要安全装置,被称为航天员的“护身符”。一旦火箭发生意外情况,它可以迅速启动,帮助航天员逃离危险区。

  在我国进行的神舟五号、神舟六号、神舟七号3次载人飞行中,由于任务进展顺利,逃逸系统均没有启用。但是,该系统的存在对载人航天飞行的重要意义,仍然不言而喻。

  改进,造就一枚全新的火箭

  随着我国载人航天工程迈向纵深,建立空间站的构想越来越近在咫尺。2011年的首次空间交会对接任务,对火箭的运载能力及飞船的入轨精度指标要求明显提高。

  因此,设计师系统对执行我国首次交会对接任务的分别用于发射“天宫一号”和神舟八号飞船的两枚火箭进行了最大动作的改进。除了火箭壳体外,核心部分几乎是全新的。用刘宇的话说,“改进型长二F火箭几乎是全新的火箭”。

  两枚火箭,一枚用来发射目标飞行器,一枚用来发射神舟八号飞船。两枚火箭除了一些细微差别,状态基本一致。

  在基本一致的状态中,火箭内部全新的控制系统最引人注目。它使用的方案、原理、具体设备、软硬件等方面都较“神舟七号”时发生了很大变化,相当于给火箭置换了一个全新“大脑”。

  两发火箭不一样的地方,主要是由于任务不同,发射“天宫一号”的火箭采用了冯·卡门曲线新型整流罩,而发射“神舟八号”的火箭恢复了发射“神舟七号”时的逃逸塔和故障检测系统。

  到了“神舟九号”,已经初长成的“神箭”将迎来它生命中的第10次飞行、第4次载人飞行。当然,如果按照设计师系统的眼光,以“一枚全新火箭”的标准来看的话,这将是改进型“长二F”的第3次飞行,且还是首次载人飞行。

  高强度发射的奥秘

  “正常情况下,一枚长二F火箭的生产周期需要3年。在去年首次交会对接任务完成时,发射神舟九号飞船的改进型长二F火箭就完成了产品生产、验收和综合试验。” 刘宇说。

  发射“天宫一号”“神舟八号”“神舟九号”3个任务如此靠近,意味着载人火箭迎来了一定程度的高强密度发射时代,应对之策是组批生产。

  “组批生产既能满足高密度发射的需要,又可以避免火箭多种状态,便于对产品质量进行统一控制。”作为组织管理的“第一责任人”,刘宇对这一方式已不陌生。

  几年前,为了完成首次空间交会对接任务,火箭研制队伍一次性地投产了5枚火箭。其中,2枚用于发射目标飞行器(含一枚备用),3枚用于发射神舟飞船。“神舟九号”发射前,5枚火箭已经发射了2枚。发射“神舟九号”的火箭,也来自其中。前2枚火箭的表现好坏,直接能够反映“神舟九号”用火箭的状态。

  “神舟八号”发射完,火箭设计师系统对飞行数据进行了评估。数据表现非常完美,表明了相关技术和状态得到了初步验证。因为属于同一批次,各方都认为,“神舟九号”的火箭可以承担载人飞行任务。

  “去年发射‘天宫’‘神八’时,我们一直是按照首飞的要求进行的。”刘宇口中的“首飞”,指的是航天型号首次飞行。通常情况下,首飞型号要比常态型号经历一道又一道复杂的、严格的质量控制程序。

  “改进型长二F火箭只进行过两次飞行,次数比较少。在飞行充分性不足的情况下,我们只能通过测试的覆盖性及严把质量关等工作来弥补。”荆木春表示。

  经过一系列质量加严控制措施,火箭于4月份通过了出厂评审。专家表示,根据火箭的评定结果,这一枚火箭的质量和水平不低于“天宫一号”“神舟八号”的火箭,有些方面还要更好。

  “改进型长二F火箭即将展示它最闪耀的生命之旅。一分耕耘,一分收获,我们将在过程完美的基础上,实现结果圆满。”这是出征仪式上刘宇激动的话语,同样是千千万万航天人的愿望。

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