解读丨中国载人空间站建设,为何需要“三剑客”?

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空间站核心舱发射在即,而托举空间站建设的火箭也备受关注。

在长征火箭家族中,共有三型火箭参与到我国载人空间站工程中,分别是长征二号F运载火箭、长征五号B运载火箭以及长征七号运载火箭。这三发火箭也被称为空间站建设中的“三剑客”。

长征五号B运载火箭主要完成载人空间站核心舱及两个实验舱的发射任务;长征七号运载火箭主要用于发射“天舟”货运飞船,为空间站和宇航员运送物资;长征二号F运载火箭主要负责将宇航员送入空间站。

在我国航天史上,这也是首次用多型长征火箭执行同一任务。

空间站专用,长五B的应用之路

长征五号B运载火箭是专门为载人航天工程空间站建设研制的新型运载火箭,是我国现役火箭中低轨运载能力最大的火箭。

长征五号B火箭与长征五号火箭同属于长征五号系列火箭“家族”,但与长五不同,长五B为一级半火箭,芯级采用5米直径,捆绑4个3.35米直径的助推器,全箭总长约53.66米,起飞质量约849吨,起飞推力约1068吨 ,近地轨道运载能力25吨级。

表面上来看,长征五号B比长征五号要少一个二级火箭,但并不是简单地做“减法”。长征五号B火箭与长征五号火箭共享了芯一级和助推器的大部分关键技术,能够减少了一部分研制工作量。长五B的这种一级半构型,是目前世界在役火箭中唯一一型。

火箭级数少了,运载能力却不低,这就依靠长五B火箭新的两大技术保障——大推力直接入轨技术和大直径舱箭分离技术。

长五B以其简洁的系统以及极高的可靠性,让有效载荷的高精度入轨成为可能。

应急性救援,长征二号F轮流值班

据中国载人航天工程办公室消息,执行神舟十二号载人航天飞行任务的载人飞船及长征二号F遥十二运载火箭完成出厂前所有研制工作,日前,已分批安全运抵酒泉卫星发射中心,开展发射场区总装和测试工作。

长征二号F火箭是托举神舟号载人飞船的“专用”火箭。

长征二号F是在长征二号捆绑运载火箭的基础上,专为载人航天设计的,由四个液体助推器、芯一级火箭、芯二级火箭、整流罩、逃逸塔(发射空间站时则无)组成,全长达58.34米,是我国目前最长的火箭。

运送航天员的火箭,安全性是重中之重。长二F火箭是长征系列“最可靠”的火箭之一。

中国科学院院士、中国航天科技集团一院运载火箭专家姜杰年初曾表示,为适应并满足各任务需求及后续任务,长征二号F火箭不断进行适应性改进,提升全箭可靠性。相比长征二号F遥十一火箭,遥十二火箭108项火箭技术状态更改中,有72项涉及可靠性提升;遥十三火箭113项技术状态更改中,有77项涉及可靠性提升。“长征二号F火箭全箭飞行可靠性由原来的0.97提升至0.98;同时还对逃逸系统进行了适应性改进,进一步提升航天员的安全性。”姜杰说。

而从实际来看,长征二号F火箭目前成功率达到100%。

今明两年空间站建设任务密集,长二F将承担所有航天员前往空间站的任务,这也预示着该型火箭进入高密度发射阶段。

为保证航天员百分之百安全,长征二号F火箭还将执行应急值班,确保在应急情况下,可以在第一时间执行空间站应急救援任务。

“窄窗口”对接,长七火箭的天舟任务

4月初,执行天舟二号货运飞船发射任务的长征七号遥三运载火箭完成了出厂前所有研制工作,日前已安全运抵海南文昌航天发射场。之后,长征七号遥三运载火箭将与先期已运抵的天舟二号货运飞船一起按计划开展发射场区总装和测试工作。

长征七号运载火箭则主要用于发射天舟货运飞船,为空间站和宇航员运送物资。

长征七号是中国载人航天工程为发射货运飞船而全新研制的新一代中型运载火箭。长征七号采用“两级半”构型,箭体总长53.1米,芯级直径3.35米,捆绑4个直径2.25米的助推器。近地轨道运载能力不低于14吨,700公里太阳同步轨道运载能力达5.5吨。

空间站任务中,长征七号火箭首次采用卫星导航授时自主修正起飞时间的新方法,将载人航天交会对接任务“零窗口”的发射要求拓展为“窄窗口”,确保与目标轨道面的入轨精度,提高空间站工程中火箭发射任务的适应能力。

未来,技术更先进的长七将逐步替代现有的长征二号、三号、四号系列,承担中国80%左右的发射任务。

【记者】王诗堃 徐勉 刘佳荣 发自海南文昌

【统筹】秦文纲 张志超 卞德龙

编辑 佘余
校对 黄买冰
版权声明:未经许可禁止以任何形式转载
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