“神箭”“神舟”再牽手 打贏中國空間站在軌建造階段載人飛行首戰(zhàn)
“神箭”“神舟”再牽手 打贏中國空間站在軌建造階段載人飛行首戰(zhàn)
◎付應麗 本報記者 付毅飛 崔 爽
6月17日9時22分，由航天科技集團有限公司所屬中國運載火箭技術(shù)研究院（以下簡稱火箭院）抓總研制的長征二號F遙十二運載火箭劃破蒼穹，成功將載有3位航天員的神舟十二號載人飛船送入預定軌道。
我國載人航天工程空間站在軌建造階段首次載人發(fā)射取得圓滿成功，為后續(xù)任務順利實施奠定了堅實基礎。
航天員“專列”迎戰(zhàn)高密度發(fā)射
素有“神箭”美譽的長二F火箭，是專門為我國載人航天工程研制的火箭，也是目前我國唯一一型載人運載火箭。
1992年立項、1999年首飛，近30年來，長二F火箭全程參與了中國載人航天工程“三步走”戰(zhàn)略，共執(zhí)行十余次任務，將12名、17人次航天員送入太空。
2021年是我國載人航天工程空間站在軌建造任務開局之年，長二F火箭今明兩年計劃執(zhí)行4次發(fā)射任務，發(fā)射密度前所未有。未來幾年，長二F火箭還將繼續(xù)以每年兩發(fā)的高頻率執(zhí)行發(fā)射任務，在我國空間站在軌建造、運營過程中擔綱重任。
為迎戰(zhàn)高密度發(fā)射，中國航天史上這輛技術(shù)最復雜、可靠性和安全性最高的航天員“專列”，進行了多項技術(shù)改進，其可靠性和安全性再上新臺階。
火箭可靠性刷新紀錄
據(jù)火箭院長二F火箭總指揮荊木春介紹，長二F遙十二火箭共進行109項技術(shù)狀態(tài)更改，其中有70余項與可靠性提升相關。這些改進不涉及重大技術(shù)狀態(tài)變化，主要是為了消除薄弱環(huán)節(jié)。
如針對發(fā)動機點火失效風險，將主機傳火孔直徑從4毫米改為6毫米，進一步提升點火可靠性；根據(jù)位置不同，對發(fā)動機二級游機推力室噴注口提出更加精細的角度設計要求，使推進劑能夠更加充分地融合、更加高效地燃燒，為火箭提供強勁動力……
每一處改進背后都有無數(shù)次的理論分析、數(shù)學仿真和試驗驗證。這支精益求精的隊伍最終將長二F火箭的可靠性從指標要求的0.97提升到0.9894，再次刷新其自身紀錄，處于世界前列。
保證航天員安全“萬無一失”
長二F遙十一火箭在發(fā)射神舟十一號飛船時，安全性評估值達0.997，但研制隊伍在追求安全性的道路上從未止步。為確保航天員安全，遙十二火箭逃逸安控體制進行了更改，提高了保密安全性能和抗干擾性能。控制逃逸發(fā)動機新增了點火功能，進一步提高了火箭的安全性。
假如火箭突發(fā)意外情況，逃逸系統(tǒng)啟動，逃逸飛行器像“拔蘿卜”一樣帶著返回艙飛離故障火箭。返回艙與逃逸飛行器分離后，打開降落傘，緩慢降落到地面。
但開傘過程中，返回艙會受到地面低空風的極大影響。
以前逃逸飛行器只能往一個固定的方向逃逸，存在一定的安全風險。研制人員在現(xiàn)有的控制逃逸發(fā)動機的基礎上，通過對軟件進行調(diào)整，新增發(fā)動機點火功能，使逃逸飛行器可以向垂直于地面風的方向逃逸，更加安全靈活。“比如說，地面刮的是南風或北風，現(xiàn)在我的逃逸能力提升了，可以提前選擇與南風或北風垂直的東方向逃逸，避開地面風。”火箭院長二F火箭總體主任設計師常武權(quán)說。
逃逸系統(tǒng)改進后，火箭安全性評估值達0.99996這一國際先進水平。常武權(quán)通俗地解釋了小數(shù)點后這一串數(shù)字的意義，“就目前的技術(shù)狀態(tài)，長二F火箭需要發(fā)射十萬次，才會有4次逃逸失敗，平均一萬次發(fā)射，還不到一次逃逸失敗的情況。在保障航天員安全方面，它比‘萬無一失’更厲害。”
首次采用起飛滾轉(zhuǎn)技術(shù)
本次發(fā)射中，長二F火箭還首次采用了起飛滾轉(zhuǎn)技術(shù)，更加靈活。
以往，長二F火箭的任務較為單一，射向基本一致，火箭點火起飛后，經(jīng)過俯仰轉(zhuǎn)彎等姿態(tài)調(diào)整，直接瞄準一個固定的射向，在一個射面內(nèi)飛行即可。但后續(xù)空間站在建造和長期運營過程中，軌道傾角會有0.1°到0.5°的變化范圍。
根據(jù)任務特點，型號隊伍從火箭自身出發(fā)，在載人狀態(tài)的長二F火箭上首次應用起飛滾轉(zhuǎn)技術(shù)，使火箭起飛后在空中轉(zhuǎn)體，轉(zhuǎn)到合適的角度后，再飛向任務要求的方向。采用該技術(shù)以后，長二F火箭更加靈活，任務適應能力也進一步提高。
（科技日報酒泉6月17日電）
