5月30日上午9时31分,搭载着神舟十六号载人飞船的长征二号F运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空。在经过6.5小时自主快速交会对接后,神舟十六号载人飞船与空间站组合体径向交会对接,神舟十六号乘组的3名航天员景海鹏、朱杨柱和桂海潮进驻空间站核心舱,与等待多时的神舟十五号乘组“太空会师”,并进行在轨轮换。6名航天员太空“会师”名场面再现,我国空间站应用与发展阶段的首次载人飞船发射任务取得圆满成功。
“神箭”可靠性进一步提升
作为中国航天史上技术最复杂的“航天员专列”,被誉为“神箭”的长征二号F运载火箭的每一次亮相,其可靠性和安全性都会再度提升。
据《环球时报》记者了解,长二F运载火箭是在长征二号E运载火箭的基础上,按照发射载人飞船的要求,以提高可靠性、确保安全性为目标研制的火箭。该型火箭在长二E运载火箭基础上增加了逃逸系统和故障检测处理系统,可靠性指标从0.91提升至0.98,安全性指标达0.997,完成了普通运载火箭到载人运载火箭的跨越。作为我国现役唯一一型载人运载火箭,长二F运载火箭的发射成功率达100%。
神舟十六号载人飞船入轨后,与空间站天和核心舱成功对接。
中国航天科技集团一院(以下简称“火箭院”)长二F火箭副总设计师刘烽向《环球时报》记者介绍称,此次发射的长二F遥十六火箭相比遥十五火箭,共有20项技术状态变化。通过针对所有故障模式制定有效措施,如设置强制检验点等,长二F研制团队进一步降低了全箭故障发生的概率,提升了火箭可靠性。此次长二F遥十六运载火箭可靠性设计改进工作持续开展,继续从冗余度提升和工艺性能方面进行改进。例如进一步提升火工品的发火环节冗余程度,提升分离可靠性。
针对涉及控制系统、火工品、发动机等关键产品,影响飞行成败的点火、分离等关键环节,长二F运载火箭团队开展了设计指标闭合检查工作。针对点火—起飞、逃逸塔分离、助推器分离、级间分离、整流罩分离、船箭分离等多个正常飞行时序功能,4个逃逸程序和船箭应急分离飞行时序功能,开展指标闭合性检查。通过对火箭各系统射前地面工作流程和飞行时序的设计正确性,系统间时序动作协调匹配性,控制系统、火工品、发动机等重要产品的设计状态、实际指标等重要因素进行复查确认,保证全箭飞行动作的稳妥可靠。刘烽介绍称,“火箭的控制系统应用了起飞时间偏差修正技术,使火箭点火时间出现偏差时,可以在一定范围内自动修正轨道完成入轨和交会对接任务。同时,型号队伍对遥测系统也进行了升级迭代,使遥测精度得到进一步提升。”
此外,从空间站建造任务开始,长二F火箭开启了常态化快节奏发射。特别是自从执行神舟十二号载人飞船发射任务开始,长二F火箭采取“发射一发、备份一发”以及“滚动备份”的发射模式。每一次发射,研制团队都要完成约1.7发火箭的准备工作。
面对新常态,研制团队在确保发射可靠性的前提下,通过调整测试顺序、并行工作、整合测试项目等措施,不断优化发射场流程。目前,长二F火箭“发一备一”发射场流程已从空间站建造初期的49天压缩到35天。随着空间站转入应用与发展阶段,研制团队还将以30天为目标,进一步提高发射场工作效率,以更快速度将航天员安全精准送入太空。
神舟、天宫交会对接难度升级
在发射入轨约6.5小时后,神舟十六号载人飞船采取径向对接的方式与空间站进行交会对接,停靠于空间站核心舱的径向端口。这是中国空间站应用与发展阶段首艘载人飞船的交会对接任务,也是在空间站三舱“T”字构型下实施的首次径向交会对接任务,相较于空间站建造阶段神舟十三号、十四号载人飞船实施的径向交会对接,神舟十六号载人飞船的交会对接任务有着不一样的难度。
据《环球时报》记者了解,此前神舟十四号载人飞船径向停靠空间站,飞船的对接目标为47吨级,此次神舟十六号载人飞船将首次在空间站有人驻留情况下,与90吨级的空间站组合体进行径向对接。更大的组合体质量和尺寸无疑会带来新的难度,作为载人天地往返的关键核心产品,对接机构将再次面临与多构型、大吨位、大偏心对接目标的捕获、缓冲、刚性连接等全新挑战。
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