國際空間站“指揮權”移交,3名宇航員返回地球

作者 郭超凱

2021年中國航天發射有望超過40次,全年發射次數和數量將再創新高。其中最引人注目的,是多型長征火箭聯手開啓的空間站建設任務。

長征五號B火箭將發射空間站核心艙,長征二號F火箭將通過發射神舟載人飛船送航天員入空間站,長征七號火箭將發射天舟貨運飛船。記者採訪全國政協委員、中國科學院院士、中國航天科技集團一院運載火箭專家姜傑,詳解共建中國空間站的“火箭三劍客”。

長五B火箭將首次完成應用性發射

空間站建設是一個更爲複雜、龐大的系統,其中包括多次交會對接任務,這要求火箭必須完成“零窗口”發射,要求在預先計算好的時間、分秒不差將火箭點火升空。這對於新一代運載火箭長征五號B和長征七號,是不小的挑戰。

按計劃,長征五號B遙二火箭將在今年上半年執行載人空間站核心艙發射任務,這也是長征五號B火箭的首次應用性發射。本次任務是開展載人空間站關鍵技術驗證階段工作的基礎,直接影響後續的貨運飛船以及載人飛船發射任務,舉國關注、不容有失。

姜傑表示:“長征五號B爲一級半火箭,是目前世界在役火箭中唯一(一型)一級半直接入軌的火箭,系統簡潔、固有可靠性高,研製中攻克了大推力直接入軌精度控制技術難題,滿足有效載荷的高精度入軌要求。”

此外,長征五號B火箭還採用國內規模最大的整流罩,長20.5米、直徑5.2米,研製中突破了大整流罩分離控制技術,以滿足空間站艙段發射任務要求。

長二F火箭進入高密度發射階段

今年長征二號F火箭將有3發火箭進場,2發火箭發射,1發火箭輪流值班。同時,爲保證航天員百分之百安全,長征二號F火箭還將執行應急值班,確保在應急情況下,可以在第一時間執行空間站應急救援任務。

爲適應並滿足各任務需求及後續任務,長征二號F火箭不斷進行適應性改進,提升全箭可靠性。相比長征二號F遙十一火箭,遙十二火箭108項火箭技術狀態更改中,有72項涉及可靠性提升;遙十三火箭113項技術狀態更改中,有77項涉及可靠性提升。“長征二號F火箭全箭飛行可靠性由原來的0.97提升至0.98;同時還對逃逸系統進行了適應性改進,進一步提升航天員的安全性。”姜傑說。

姜傑表示,2021年是載人航天工程空間站在軌建造任務的開局之年,對長征二號F火箭具有重要的里程碑意義。2021年至2023年長征二號F火箭預計將完成7次發射任務,責任重大,這也預示着長征二號F火箭進入高密度發射階段。

長七火箭將“窄窗口”發射天舟貨運飛船

按計劃,長征七號遙三火箭將發射天舟二號貨運飛船,在軌實現與核心艙的交會對接。由於載人航天任務的特殊性,執行任務的火箭會採用“零窗口”發射技術。新一代運載火箭採用低溫燃料,發射前流程複雜,特別是進入3分鐘流程後動力、控制、地面發射支持等系統項目多,耦合嚴重,任何一個環節出問題都將導致錯過發射窗口。

姜傑透露,空間站任務中,長征七號火箭首次採用衛星導航授時自主修正起飛時間的新方法,將載人航天交會對接任務“零窗口”的發射要求拓展爲“窄窗口”,確保與目標軌道面的入軌精度,提高空間站工程中火箭發射任務的適應能力。

天舟二號貨運飛船任務中,長征七號遙二火箭將進行遙測參數精簡、對過渡段塗層改進等方面的技術改進。爲進一步提高火箭系統和產品可靠性,並針對其他火箭質量問題舉一反三,長征七號遙三火箭還將對箭上和地面產品進行改進設計。

按照載人空間站建造任務規劃,今明兩年中國將接續實施11次飛行任務,於2022年前後完成空間站在軌建造。“空間站建設任務舉世矚目,由多型長征火箭執行同一任務,這在中國航天曆史上也是首次。”姜傑說。

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