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天舟一號發(fā)射任務(wù)進(jìn)入決戰(zhàn)階段 首次挑戰(zhàn)“零窗口”

2017年04月17日 16:03 | 來源:央視新聞客戶端
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而在未來我國建設(shè)、運(yùn)營自己的載人空間站時(shí),長征七號火箭將承擔(dān)更多的任務(wù)。

王小軍:在空間站建設(shè)過程中間,我們就要發(fā)射火箭飛船來支持空間站的建設(shè)。在空間站建設(shè)之后,進(jìn)入空間站運(yùn)營階段,我們每年還要發(fā)射一到兩次的火箭飛船,對我們整個空間站的運(yùn)營階段的整個空間活動提供一個補(bǔ)給。

新設(shè)計(jì) 將承擔(dān)更多發(fā)射任務(wù)

長征七號運(yùn)載火箭是中國航天在成熟技術(shù)基礎(chǔ)上的繼承發(fā)揚(yáng),根據(jù)設(shè)計(jì),它將承擔(dān)未來中國航天多種類型的發(fā)射任務(wù),承擔(dān)更多的使命。

長征七號可以說是為我國貨運(yùn)飛船量身定制的一款火箭,但是憑借它在同類型火箭中最強(qiáng)大的運(yùn)載能力以及模塊化、型譜化的設(shè)計(jì)方式,長征七號有多種改型。比如,捆綁在火箭主體四周的這四個小火箭叫做助推器,改變它們的數(shù)量,就能賦予長征七號不同的能力。

王小軍:我們現(xiàn)在是四個助推器,我們可以取消兩個助推,運(yùn)載能力就降低到50%到60%,就是7噸左右的運(yùn)載能力,未來長七還會研制液氫液氧的上半級,它就可以把衛(wèi)星送到地球同步轉(zhuǎn)移軌道,就是我們的通訊衛(wèi)星的發(fā)射。

王小軍介紹,目前無論是國內(nèi)還是國外,航天發(fā)射中,中型運(yùn)載火箭的需求都在日益增大,未來百分之七十的衛(wèi)星、飛船等空間發(fā)射任務(wù)都將由中型運(yùn)載火箭承擔(dān)。長征七號火箭雖然不是中國運(yùn)載火箭新家族中個頭最大的,但卻是任務(wù)最為繁重的。

王小軍:通過這種助推器的組合和上半級的組合,我們長七運(yùn)載火箭未來就會有比較豐富的運(yùn)載能力,可以把各種各樣的衛(wèi)星送到不同的軌道,來實(shí)現(xiàn)它系列化的一個發(fā)展。

長征七號通過發(fā)射貨運(yùn)飛船,與發(fā)射載人飛船的長二F火箭通過互補(bǔ)大大提高了我國載人航天在軌駐留試驗(yàn)?zāi)芰?,未來還可應(yīng)用于載人發(fā)射,大幅提高載人飛行的能力。作為新一代中型運(yùn)載火箭,長征七號與長征五號、長征六號火箭形成了中、大、小系列化、梯度合理、型譜較為完善的我國新一代運(yùn)載火箭體系。

新聞解讀:天舟一號貨運(yùn)飛船垂直轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)射區(qū)

由于天舟一號飛船發(fā)射之后將與天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室交會對接,所以選擇發(fā)射時(shí)間極有講究。專家介紹,此次發(fā)射天舟一號飛船,是“零窗口”發(fā)射,所以難度非常高,面臨著極大挑戰(zhàn)。那么,什么是“零窗口”發(fā)射呢?

新能力 首次挑戰(zhàn)“零窗口”

發(fā)射窗口是指運(yùn)載火箭攜帶著航天器發(fā)射升空比較合適的一個時(shí)間范圍,有的以小時(shí)計(jì)算,有的以天計(jì)算,在此期間火箭都可以發(fā)射。由于此次發(fā)射天舟一號飛船要和天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)交會對接,對發(fā)射精度要求很高,因此,發(fā)射窗口不是一個時(shí)間范圍,而是一個確定的時(shí)間點(diǎn),一秒都不能差,這就是航天人所說的“零窗口”,這對于火箭和發(fā)射場系統(tǒng)的可靠性提出了很高的要求。

王小軍:因?yàn)榱愦翱诎l(fā)射,因?yàn)榛鸺M成是一個很復(fù)雜的系統(tǒng),由大量的系統(tǒng)組成。另外,在射前的操作、流程也是非常復(fù)雜。在這個工作過程中間任何一個環(huán)節(jié)出了問題,我們就在保證零窗口發(fā)射中都會存在一定的困難。

新技能 雨中照常發(fā)射

除了火箭本身的原因外,海南多雨的天氣也成為影響火箭準(zhǔn)點(diǎn)起程的重要因素。設(shè)計(jì)人員在研制長征七號之初,就為它增加了“防雨防水”這項(xiàng)本領(lǐng),使它成為我國第一款能在中雨條件下發(fā)射的運(yùn)載火箭,保證了在惡劣天氣下也能實(shí)現(xiàn)零窗口發(fā)射的能力。

除了海南文昌發(fā)射中心,中國目前投入使用的發(fā)射場基本都處于我國中、西部地區(qū),干燥少雨。而由于長征七號火箭是在海南文昌發(fā)射,這里潮濕多雨的氣候和火箭里面的低溫燃料,使得“防水”的需求首次出現(xiàn)在中國運(yùn)載火箭的研制中。那么,怎么做才能讓火箭不怕水呢?來看看設(shè)計(jì)師們是怎樣解決這個難題的。

長征七號的燃料中,包括了零下183℃的液氧,在箭體中注入這種低溫燃料后,火箭就會內(nèi)冷外熱,碰上海南的潮濕空氣,火箭箭體上就會凝結(jié)大量的水,就像人出汗一樣。

航天科技集團(tuán)一院 長七火箭型號總體副主任設(shè)計(jì)師 劉立東:我們防水的主要方法其實(shí)很簡單,兩種,一種是疏導(dǎo),我們可能疏導(dǎo)冷凝水也好,雨水也好,我們可能這種方法更有效,但有些地方我們可能采用封堵,比如箭體結(jié)構(gòu)上的一些鉚接的縫隙,或者我們對接的一些縫隙。

由于火箭中使用了大量的電子元器件,一旦被水浸透,就可能出現(xiàn)短路損毀,所以必須從內(nèi)到外,設(shè)置多道防水屏障。

央視記者 吳杰:為了應(yīng)對海南潮濕多雨的氣候,長征七號上還采用了很多獨(dú)特的設(shè)計(jì),比如我身邊這個是火箭的整流罩,上面有一個空調(diào)通風(fēng)口,通風(fēng)口的邊上有這樣一個凸起的結(jié)構(gòu),這就相當(dāng)于給通風(fēng)口搭了一個雨棚,遇到下雨的時(shí)候,雨水就不會從這里進(jìn)到火箭內(nèi)部了。

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除此之外,包括對細(xì)小部件本身的防水處理、甚至火箭內(nèi)部潮濕空氣的干燥措施等等,長征七號對“水”的防護(hù)可以說武裝到了螺栓,甚至連看似無懈可擊的接縫,也都有專門的保護(hù)手段,這也使得長征七號,成為中國第一款可以在中雨條件下正常發(fā)射的火箭。

劉立東:這個防水膠既能耐高溫,也有非常好的彈性變形,還有非常好的操作工藝性,還有我們這個保存期啊等等方面,相當(dāng)于我們火箭的特色吧,是我們專門針對防水措施提供的措施。

編輯:秦云

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