訪改進型長徵二號F火箭「兩總」:「神箭」成長記

2020-11-26 中國政府網

   「神箭」是怎樣煉成的——改進型長徵二號F火箭「兩總」專訪 

    新華社北京6月15日電 (新華社記者王敏)我國首次載人空間交會對接任務大幕即將拉開。從火箭點火到飛船入軌前後也就10多分鐘。但是,這是航天員進入太空的第一步,也是危險性最大的一個環節。那麼,放心「天梯」如何搭建,「神箭」是怎樣煉成的?記者專訪了航天科技集團改進型長徵二號F火箭的總設計師荊木春和總指揮劉宇。

    「神箭」成長記

    在業內,長二F火箭被譽為「神箭」。因為關係到航天員的生命,它是中國航天史上第一次有明確的0.97可靠性和0.997安全性指標要求的運載火箭。

    1999年,首枚長二F火箭將首枚神舟飛船送入太空,至神舟九號飛船發射前,已先後有9枚長二F火箭在太空寫就輝煌,留下了不平凡的印記。

    在火箭的各個系統中,結構系統、控制系統和動力系統尤為重要。它們猶如人體的「軀幹」「大腦」和「心臟」各司其職,給火箭注入了強大的生命活力。長二F火箭因為載人的特殊性,比一般火箭多了故障檢測處理系統和逃逸系統。

    「這9枚火箭當中,發射神舟三號飛船和神舟八號飛船的火箭,有過比較大的改進。」一路伴隨著長二F火箭成長、現已是中國航天科技集團長二F火箭總設計師的荊木春介紹。

    歷經了兩次飛行試驗後,發射神舟三號飛船的長二F火箭正式啟動了逃逸系統,目的是給即將到來的載人航天飛行做準備。

    逃逸系統是在飛船發射段的重要安全裝置,被稱為航天員的「護身符」。一旦火箭發生意外情況,它可以迅速啟動,幫助航天員逃離危險區。

    在我國進行的神舟五號、神舟六號、神舟七號3次載人飛行中,由於任務進展順利,逃逸系統均沒有啟用。但是,該系統的存在對載人航天飛行的重要意義,仍然不言而喻。

    改進,造就一枚全新的火箭

    隨著我國載人航天工程邁向縱深,建立空間站的構想越來越近在咫尺。2011年的首次空間交會對接任務,對火箭的運載能力及飛船的入軌精度指標要求明顯提高。

    因此,設計師系統對執行我國首次交會對接任務的分別用於發射「天宮一號」和神舟八號飛船的兩枚火箭進行了最大動作的改進。除了火箭殼體外,核心部分幾乎是全新的。用劉宇的話說,「改進型長二F火箭幾乎是全新的火箭」。

    兩枚火箭,一枚用來發射目標飛行器,一枚用來發射神舟八號飛船。兩枚火箭除了一些細微差別,狀態基本一致。

    在基本一致的狀態中,火箭內部全新的控制系統最引人注目。它使用的方案、原理、具體設備、軟硬體等方面都較「神舟七號」時發生了很大變化,相當於給火箭置換了一個全新「大腦」。

    兩發火箭不一樣的地方,主要是由於任務不同,發射「天宮一號」的火箭採用了馮·卡門曲線新型整流罩,而發射「神舟八號」的火箭恢復了發射「神舟七號」時的逃逸塔和故障檢測系統。

    到了「神舟九號」,已經初長成的「神箭」將迎來它生命中的第10次飛行、第4次載人飛行。當然,如果按照設計師系統的眼光,以「一枚全新火箭」的標準來看的話,這將是改進型「長二F」的第3次飛行,且還是首次載人飛行。

    高強度發射的奧秘

    「正常情況下,一枚長二F火箭的生產周期需要3年。在去年首次交會對接任務完成時,發射神舟九號飛船的改進型長二F火箭就完成了產品生產、驗收和綜合試驗。」 劉宇說。

    發射「天宮一號」「神舟八號」「神舟九號」3個任務如此靠近,意味著載人火箭迎來了一定程度的高強密度發射時代,應對之策是組批生產。

    「組批生產既能滿足高密度發射的需要,又可以避免火箭多種狀態,便於對產品質量進行統一控制。」作為組織管理的「第一責任人」,劉宇對這一方式已不陌生。

    幾年前,為了完成首次空間交會對接任務,火箭研製隊伍一次性地投產了5枚火箭。其中,2枚用於發射目標飛行器(含一枚備用),3枚用於發射神舟飛船。「神舟九號」發射前,5枚火箭已經發射了2枚。發射「神舟九號」的火箭,也來自其中。前2枚火箭的表現好壞,直接能夠反映「神舟九號」用火箭的狀態。

    「神舟八號」發射完,火箭設計師系統對飛行數據進行了評估。數據表現非常完美,表明了相關技術和狀態得到了初步驗證。因為屬於同一批次,各方都認為,「神舟九號」的火箭可以承擔載人飛行任務。

    「去年發射『天宮』『神八』時,我們一直是按照首飛的要求進行的。」劉宇口中的「首飛」,指的是航天型號首次飛行。通常情況下,首飛型號要比常態型號經歷一道又一道複雜的、嚴格的質量控制程序。

    「改進型長二F火箭只進行過兩次飛行,次數比較少。在飛行充分性不足的情況下,我們只能通過測試的覆蓋性及嚴把質量關等工作來彌補。」荊木春表示。

    經過一系列質量加嚴控制措施,火箭於4月份通過了出廠評審。專家表示,根據火箭的評定結果,這一枚火箭的質量和水平不低於「天宮一號」「神舟八號」的火箭,有些方面還要更好。

    「改進型長二F火箭即將展示它最閃耀的生命之旅。一分耕耘,一分收穫,我們將在過程完美的基礎上,實現結果圓滿。」這是出徵儀式上劉宇激動的話語,同樣是千千萬萬航天人的願望。

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