嫦娥五號「回」的過程猶如在月球上無依託發射小型運載火箭

2020-12-01 中國軍網

嫦娥五號探測器第二次軌道修正。(圖片來源:我們的太空)

北京時間11月25日22時06分,嫦娥五號探測器兩臺150N發動機工作約6秒鐘,順利完成第二次軌道修正,繼續飛向月球。看到這一消息,文昌航天發射場動力系統操作手何宏業如釋重負,說道:「『嫦五』入軌精度如此之高,希望它順利飛向月球,順利『挖土』歸來!」

雖是一名80後,何宏業卻有著豐富的工作經驗。自2010年6月到文昌航天發射場工作以來,他先後參與了長徵五號、長徵七號新型運載火箭發射任務,在長徵五號首飛、天舟一號、天問一號等重要任務上交叉擔任兩型號動力系統指揮,組織排查故障20餘起,確保發射任務圓滿成功。但他坦言,此次國字號發射任務意義重大,容不得任何閃失。

何宏業正在進行數據判讀。

「嫦娥五號發射任務可以說是我們國家今年最重要的發射任務之一,既是探月工程三期的收官之戰,也是後續探月工程的揭幕之戰,我們付出百倍的努力都要把這個任務完好。」何宏業如是說。

如今,我國探月工程「三步走」已經實現了「繞」和「落」前兩步。此次嫦娥五號任務將要實現第三步「回」,這既是本次任務最大的亮點,也是難點所在。

據記者了解,嫦娥五號在發射升空、星箭分離之後,將會以接近第二宇宙速度飛向月球。探測器在被月球引力捕獲後會繞月飛行,而後著陸器擇機降落到月球表面,完成自動採樣後上升器點火升空,帶著月壤進入環月軌道,與返回器和軌道器交會對接,返回器再擇機飛回地球。實現「回」的過程猶如在月球上無依託發射小型運載火箭,且難度更大。

要實現「嫦五」的有去有回,將「嫦五」精確送入預定機道,並為其保留更多推進劑餘量就顯得非常重要,對火箭動力系統來說是首要考驗。

為「嫦五」窄窗口發射,他對自己的要求更高

相比於地球軌道太空飛行器,「嫦五」單程飛行距離超過38萬公裡。為使飛行器節省燃料、飛行路徑達到最優,將火箭的依賴性降到最低,在很窄的發射窗口內精準發射就非常重要。

「在窄窗口發射的情況下,如何實現精確點火,確保『零窗口』發射,射前的重點工作集中在了動力系統。」何宏業說道。

11月24日4時30分,長徵五號運載火箭搭載嫦娥五號探測器一飛沖天。

長徵五號運載火箭採用低溫動力系統,具有能量密度高、性能強等特點,俗稱「冰箭」,但操作的難點和複雜程度也大為提升。僅射前六分鐘內就要完成加注量最終確認、連接器脫落、射前增壓等關鍵操作。

經過簡單了解,記者發現,發射前加注量的多少會直接影響飛行器的入軌精度,火箭供氣、供液連接器的脫落會直接影響火箭點火時間,射前增壓的結果也會直接影響發動機起動,諸如這些工作出現緊急情況,將會導致整個發射任務錯過最佳發射窗口。

「為了確保火箭的最佳狀態,我們必須提前想清動作、嚴格按照規程、精細展開操作,就在此次探月任務中,我們實現了零窗口發射,感到非常自豪!」何宏業說道。

為確保無單點失效環節,他帶領團隊加強冗餘備份

為了確保火箭發射成功、萬無一失,何宏業和團隊成員經歷了數不清的演練,做了充分的準備。

何宏業介紹,針對這次發射任務,團隊在以往長徵五號運載火箭發射經驗的基礎上,對火箭動力系統的設計、製造、測試進行再分析、再驗證、再優化,力爭把風險降到最低。

為確保沒有單點失效環節,提升整體流暢性和可靠性,何宏業團隊在加強冗餘備份上下了大功夫。例如在火箭艙段環境保障供氣上,增加了供氣加熱備份裝置,為該路供氣的可靠加熱上了雙保險。

此外,從火箭生產到最後交付,何宏業團隊都全程跟蹤,對測試過程中出現的問題進行深入分析。火箭進場後,還要有的放矢地進行測試,並對相關試驗文書及設備操作使用進行梳理優化,確保任務過程和結果雙圓滿。

何宏業(左)和指揮員討論問題。

在應急處置方面,何宏業團隊也做了充分準備。針對火箭推進劑的氧化性、醉氧性、低溫性、易燃易爆性……何宏業集思廣益、逐一梳理,形成了動力系統安全知識手冊和操作規範,並將其融入日常工作和應急處置中,成為了大家相互提醒、規範操作、有序處置的好習慣。

運載火箭的能力有多大,中國航天的舞臺就有多大

據悉,嫦娥五號計劃取回約2千克月球土壤。對此,何宏業充滿期待。他認為,航天的蓬勃發展不僅可以極大提升民族自信心、凝聚力,更對我國的高科技領域技術突破和後續航天計劃制定具有重大意義。

來到文昌發射場10年,何宏業不僅深愛這裡的一草一木,更對這裡獨特的航天稟賦而著迷。

運載火箭的發射場和後續月球探測、行星探測等重大任務的新母港。「運載火箭的能力有多大,中國航天的舞臺就有多大。」何宏業說道。

椰海裡的雙塔耀耀生輝。

未來我國探索浩瀚宇宙的腳步將會越走越遠,建設航天強國的夢想也會越來越近。空間站建設、行星探測等諸多「大戲」相繼而來,何宏業和他的團隊會馬不停蹄地總結好此次嫦娥五號任務的發射經驗,做好傳優改進工作,全力以赴準備迎接後續任務。

來源:解放軍報客戶端 作者:唐陽 張炎良

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