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        中國火箭院:打造空間站的專屬“快遞小哥”
        2021-06-07   作者:郭倩 陳潔 來源: 經濟參考報

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          5月29日,長征七號遙三火箭將天舟二號貨運飛船準確送入預定軌道,發射取得圓滿成功。所謂“兵馬未動、糧草先行”,這次發射首次實現與空間站的交會對接,將為空間站送去航天員在空間站上所需的生活用品,開展空間科學實驗以及天和核心艙補加的推進劑。而長征七號火箭作為空間站唯一的專屬“快遞小哥”,身上肩負的責任巨大。

          長征七號火箭由中國航天科技集團有限公司所屬中國運載火箭技術研究院(下稱“火箭院”)抓總研制,是為了滿足中國空間站工程發射貨運飛船而研制的新一代中型運載火箭,也將成為我國未來航天發射任務的“主力軍”。

          長征七號運載火箭試驗隊現場01指揮員、主任設計師徐利杰表示,本次任務是長征七號運載火箭的第三次發射,距離長征七號遙二發射已經過去了4年。在此期間,中國火箭院開展了大量的優化改進設計,通過簡化、優化箭上測量系統、優化貯箱增壓設計等130余項改進,使火箭性能更優,更有利于批量生產和高密度發射。

          值得一提的是,為了提高火箭的任務適應性,火箭院在長征七號遙三火箭上實現了“零窗口”到“窄窗口”的技術跨越。徐利杰介紹,發射窗口是指允許火箭發射的時間范圍。在我國以往大部分航天發射任務中,發射窗口都是在一個時間段內。但由于本次發射任務要實現貨運飛船與天和核心艙的交會對接,需要將貨運飛船發射到天和核心艙所在的空間軌道面,這樣才能保證兩個航天器順利“牽手”,這就要求火箭必須按照預先計算好的時間,分秒不差的點火升空,也就是“零窗口”。

          “發射前4分鐘內,要連續完成10多個關鍵動作,比如貯箱增壓、管路排空、連接器脫落、擺桿擺開等一系列復雜動作,哪個環節出現異常都會影響‘零窗口’發射?!毙炖芙榻B。此前,在長征七號遙二火箭發射天舟一號貨運飛船時,就實現了“零窗口”發射。

          雖然已經具備了“零窗口”發射技術,但是為了更好地適應故障情況,提高火箭按時發射的能力,火箭院的型號隊伍首次采用了自動獲取起飛時間進行入軌目標參數在線迭代修正技術,最終將精確到秒的“零窗口”拓展為2分鐘左右的“窄窗口”。也就是說,如果火箭起飛時間的偏差在2分鐘以內,火箭就可以根據起飛時間自行修正飛行軌跡,保證貨運飛船仍然能夠進入核心艙所在的軌道面,提升了長七火箭對發射任務的適應性。

          長征七號運載火箭是我國新一代中型運載火箭的基本型,以長征七號火箭為基礎,衍生出具備高軌發射能力的長征七號甲火箭。

          徐利杰介紹,隨著兩型火箭技術方案的完善和性能的穩定,長征七號系列火箭可逐步替代我國現役長征運載火箭有關型號,成為我國未來航天發射任務的“主力軍”,執行更多的重大發射任務。

          在可靠性上,長征七號火箭的設計可靠性達到0.98,國內領先,世界一流。它不僅能在8級大風中轉場,還能在雨中發射,不管“風吹雨打”,都能送載荷精準入軌。依靠智能的長七火箭,既能保證航天員的正?;顒?,又能保證任務的順利進行。

          此外,長征七號運載火箭近地軌道運載能力達到14噸,論“力氣”,比傳統燃料的運載火箭多出一半以上,因此它不僅可以實現大型有效載荷的發射任務,還可以搭配上面級或者二級采用多次啟動技術,實現太陽同步軌道大型有效載荷或多星組網發射。

          為滿足中國載人空間站工程發射貨運飛船和未來載人運載火箭更新換代的需求,火箭院的研制人員將長七火箭打造成了全數字化控制火箭。

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