天舟一號將三次對接天宮二號 我國載人航天史上第一次

2020-12-02 人民網

原標題:天舟一號將三次對接天宮二號

  天舟天宮對接示意圖

  今晚,天舟一號成功發射之後,將與天宮二號實現三次交會對接,這是我國載人航天歷史上的第一次。

  突破1

  6.5小時完成太空飛行器對接

  自主快速交會對接技術,將實現6.5小時內完成兩個太空飛行器之間的交會對接,較傳統需要兩天完成的交會對接模式,效率大幅提高,對於載人航天飛行任務來說意義重大。

  從2011年11月3日對接機構首次亮相後,神舟八號、神舟九號、神舟十號都與天宮一號實現了交會對接,神舟十一號與天宮二號實現交會對接並首次實現30天中長期組合體運行。

  此次天舟一號與天宮二號將實現三次交會對接,對接機構組合體保持時間將遠超此前的紀錄。首次對接分離後,飛船實行短時間調頭繞飛,進行再次對接。之後,飛船將保持較長時間的獨立飛行,而後進行第三次對接。連續三次對接對於對接機構的控制、空間環境壽命、重複對接性能提出了更高要求。

  突破2

  歷時最長的載人航天任務

  據介紹,天舟一號飛行任務,從2月中旬天舟一號貨運飛船運抵文昌航天發射場,到9月中下旬完成既定任務,持續時間達到半年以上,是歷次載人航天任務中最長的一次。

  其中,天舟一號入軌後,與天宮二號進行自動交會對接,形成組合體,進入組合體運行階段,組合體在軌飛行約兩個月。組合體運行初期,進行第1次推進劑補加試驗;組合體運行後期,進行第二次推進劑補加試驗,同時測試天舟一號對組合體的控制能力,之後進行天舟一號繞飛交會對接等試驗。

  此後,天舟一號撤離天宮二號,進入獨立運行階段,天舟一號獨立飛行時間不少於3個月。獨立運行後期,進行自主快速交會對接和第3次推進劑補加等試驗,試驗完成後,天舟一號與天宮二號分離。

  其間,按程序開展空間應用和航天技術等領域的多項試驗,完成既定任務後,視情開展拓展試驗和應用。在軌任務結束後,經地面決策,天舟一號實施主動離軌,受控隕落至南太平洋預定安全海域。

  本報特派記者 孫樂琪 J245

  揭秘

  挺進太空新動力:長徵七號

  長徵七號火箭被譽為中國航天進入太空的新動力。這枚火箭是為我國空間站工程發射貨運飛船研製的新一代中型運載火箭,採用綠色環保的液氧煤油推進劑,2016年6月25日在文昌航天發射場成功首飛。此次發射任務,是長徵七號首次執行空間實驗室任務。

  火箭運載能力達13.5噸

  長徵七號所採用的全新結構設計和動力系統,能夠大幅提升我國進入太空的能力。長徵七號總高度超過53米,起飛重量近600噸,從外觀上看,它和目前中國航天已有的火箭體型差別不大,還是3.35米直徑的身材,但其運載能力已超越我國其他型號的中型火箭。

  長徵七號運載火箭總設計師助理胡曉軍說,現在的運載火箭運載能力可以達到13.5噸,甚至是14噸。運載能力強,安全指數高,使長徵七號能夠承擔發射我國目前體積最大、重量最重的太空飛行器——天舟貨運飛船的任務,為此,長徵七號專門進行了適應性改進。長徵七號是為我國貨運飛船量身定製的火箭,憑藉它在同類型火箭中最強大的運載能力以及模塊化、型譜化的設計方式,長徵七號有多種改型。比如,捆綁在火箭主體四周的四個助推器,改變助推器數量,就能賦予長徵七號不同的能力。

  能夠發射貨運飛船的長徵七號火箭與發射載人飛船的長二F火箭,通過互補大大提高了我國載人航天在軌駐留試驗能力,長徵七號與長徵五號、長徵六號火箭還形成了中、大、小系列化、梯度合理、型譜較為完善的我國新一代運載火箭體系。未來,長徵七號運載火箭還將承擔中國航天多種類型的發射任務。

  首次應用液氧煤油發動機

  發射天舟一號貨運飛船,是長徵七號液氧煤油發動機首次真正意義上的工程應用。長徵七號動力系統全部採用航天科技集團六院研製的液氧煤油火箭發動機。其中,助推與一級火箭共使用6臺120噸液氧煤油發動機,二級火箭使用4臺18噸液氧煤油發動機,具備近地軌道13.5噸、700千米太陽同步軌道5.5噸的運載能力。預計到2021年左右,長徵七號將逐步替代現有的長徵二號、長徵三號、長徵四號系列火箭,承擔我國80%左右的航天發射任務。

  長徵七號所用的液氧煤油發動機具備四大特點:一是採用液氧和煤油作為推進劑,綠色環保。液氧、煤油這兩種推進劑具有來源廣泛、價格低廉的優點,平均價格比現役火箭的推進劑低一個數量級。它的研製成功並實現太空飛行,實現了我國火箭動力從常規有毒至綠色無毒的巨大跨越。二是液氧煤油發動機採用世界上最先進的高壓補燃循環系統,技術先進、性能高;120噸級液氧煤油發動機,採用自身啟動,啟動系統的可靠性更高。三是液氧煤油發動機的推力及混合比可調,調節精度更高。四是地面熱試車可重複使用。與常規發動機一試車就報廢、只能一次性使用相比,液氧煤油發動機在地面可重複試車,重複點火,從而節約研試成本,縮短研製周期;而且,每臺發動機交付前,都要進行工藝驗收試車,大大提高了火箭飛行的可靠性及性能。

  本報特派記者 孫樂琪 J245

(責編:鮑聰穎、高星)

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