重磅!中國空間站建造階段首個實驗艙成功發射
7月24日14時22分,由中國航天科技集團一院(以下簡稱一院)抓總研制的長征五號B遙三運載火箭(以下簡稱長五B火箭)從海南文昌航天發射場發射升空,成功將我國空間站建造階段首個實驗艙,也是我國迄今為止發射的最重載荷——問天實驗艙發射至預定軌道。
我國空間站建造關鍵之戰取得圓滿成功。
發射問天實驗艙的最佳選擇
根據中國載人航天工程辦公室介紹,今年我國載人航天工程將實施6次飛行任務,完成我國空間站在軌建造。其中,長五B火箭在7月發射問天實驗艙與天和核心艙對接,10月發射夢天實驗艙與天和核心艙對接。之后三艙形成“T”字基本構型,完成中國空間站在軌建造。此次任務是今年完成空間站在軌建造承上啟下的關鍵之戰,意義重大。
作為我國目前近地軌道運載能力最大的新一代運載火箭,長五B火箭擁有長達20.5米的國內最大整流罩,近地軌道運載能力達到25噸級。問天實驗艙是我國迄今為止重量最大的載荷,重量約為23.2噸。
長五B火箭是發射問天實驗艙的最佳選擇,“問天”成功問天,盡顯長五B火箭王者風范。
為“零窗口”擠出150秒修正時間
據一院長五B火箭總體副主任設計師劉秉介紹,問天實驗艙需要與空間站天和核心艙進行快速交會對接,必須在規定時間分秒不差地發射,“否則將無法到達指定位置,需要付出巨大代價調整軌道;甚至導致發射終止,那就需要等待下一個發射窗口重新組織發射,嚴重影響任務周期。”
本次任務中,長五B火箭將實施長五系列火箭的首次零窗口發射。
為保證準時發射,型號隊伍對射前負10分鐘的發射流程進行了優化,將部分流程前置。其實距離發射150秒時,火箭就已完成發射前各項準備工作,具備點火發射能力,隨時可發射。雖然只有短短150秒,對型號隊伍來說卻極為重要,萬一發生突發情況,這就是他們迅速作出決策、進行處置的寶貴機會。
準時點火只是開始,精準入軌才是成功。為確保完成任務,火箭團隊增加了起飛時刻偏差修正功能,將零窗口又拓展出最大150秒的修正時間。“通俗理解,火箭最遲可推延150秒發射,火箭可以在飛行過程中自動修正因推遲發射導致的飛行偏差,將實驗艙精準送入預定軌道。”劉秉說。
大暑發射,“冰箭”如何穿越火線?
“大暑前后,衣裳溻透。”大暑是一年中天氣最熱、濕氣最重的時節,而素有“冰箭”之稱的長五B火箭,此次發射時間就在大暑次日。它是如何穿越層層火線的?
長五B火箭采用液氧和液氫作為推進劑,液氧溫度達到零下183攝氏度,液氫溫度達零下253攝氏度,低溫推進劑加注后,箭體表面“汗如雨下”。冷凝水順著箭體流下,對箭體結構的防水提出了挑戰。
為此,型號隊伍采用隔熱材料和工藝,在外層均設置絕熱層。這身“隔熱汗衫”不僅能維持箭體低溫環境,還可以有效緩解箭體外部冷凝水的產生。
發射前,長五B火箭要從總裝廠房轉移到發射塔架,整個過程需要兩三個小時。“大暑迎發射,又是在中午,如果不能保障全程冷鏈運輸(注:冷鏈運輸是指在火箭轉運至發射區過程中,使用活動發射平臺上的空調輸送常溫干燥空氣),金屬一旦熱脹冷縮就會影響煤油貯箱的容量。”一院長五B火箭副總設計師婁路亮說。