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天舟,今夜從這裏出徵
2017-04-20 07:55:15 來源: 人民日報
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  中國送入太空的最重載荷

  碧海,藍天,椰林,海天之間的中國首個濱海發射場——文昌航天發射場,雄偉壯觀。

  發射場場區內,各種車輛和人員來往穿梭。決戰階段,天舟一號貨運飛船發射前的各項準備工作正在緊張進行。文昌航天發射場是我國唯一能夠發射長徵七號和長徵五號火箭的發射場,曾在去年成功執行長徵七號和長徵五號火箭首飛任務,創造了我國特殊自然條件下重大工程建設和航天發射技術多個第一。這次發射,也是這個現代化新型航天發射場2014年建成以來的第三次航天發射。

  椰林深處,雄偉的發射塔架巍然聳立,整裝在長徵七號火箭頂部整流罩內的天舟一號貨運飛船,靜待出徵。

  長徵七號遙二火箭發射的天舟一號貨運飛船,是我國到目前為止送入太空最重的載荷,重量達到13噸。長徵七號火箭作為我國新一代中型運載火箭,將我國近地軌道運載能力從8.6噸提升至14噸。通過分析,目前長徵七號遙二火箭還有約1噸的運作能力余量,可滿足發射任務要求。

  文昌航天發射場是我國首個濱海發射場,可滿足新一代大推力運載火箭和新型航天器發射任務需求。由于地處海南島,發射環境具有高溫、高濕和高鹽霧等特點,在發射區火箭低溫加注後,箭壁會有大量的冷凝水留下來,碰到低溫連接器會結冰,影響發射。為此,長徵七號火箭採用塑料布進行導流,並在箭上部段對接面處設計“F”形小支架支撐,這個小設計有效解決了冷凝水結冰的大問題。

  據中國航天科技集團公司一院長七火箭副總師助理胡曉軍介紹,由于文昌發射場溫度較高,整流罩內的空調保障較難達到要求,這對包裹在裏面的航天器影響很大,而通過發射場空調改造來滿足要求則需付出較大代價。因此,科研人員設計了整流罩保溫衣,這種獨特的“藍色衣服”既對整流罩內溫度維持在25攝氏度以下起到了保障作用,又可以防雨,可謂一舉兩得。這件保溫衣將一直“穿”到火箭發射前的約負8小時,隨後“脫掉”。

  長徵七號火箭首次“零窗口”發射

  擔負此次發射任務的塔架是專門為長徵七號火箭量身打造的,塔高85.8米。塔架底部為特殊設計四流錐形導流槽,能夠托起長徵七號火箭近600噸的起飛總重。塔架四周的四座避雷塔,採用加挂線連接,能夠有效防止塔架受強雷暴影響。塔架從2014年建成以來,經受住超強臺風“威馬遜”等十余次臺風考驗,安然無恙。

  “發射場測發、測控、通信、氣象、勤務保障等係統,對設施設備的可靠性穩定性、任務軟件的健壯性適應性、狀態設置的科學性正確性、係統接口的協調性匹配性、操作規程的正確性適用性進行專項復查,極大提高了發射場的可靠性和整體發射能力,為成功發射提供了堅實技術支撐。”天舟一號飛行任務發射場區指揮部指揮長張學宇説,“目前,天舟一號飛行任務發射場區各項準備工作已全部就緒。”

  據天舟一號飛行任務發射場區指揮部副指揮長王經中介紹,此次任務是文昌航天發射場執行的第三次發射任務,面臨許多新狀態、新挑戰,絕不是長徵七號、長徵五號首飛的簡單重復。為提高飛船入軌精度,發射場將瞄準“零窗口”發射。

  據航天科技集團一院長七火箭副總師程堂明介紹,長徵七號遙二火箭發射天舟一號貨運飛船,在軌實現與天宮二號的交會對接和推進劑在軌補加,“這就要求火箭必須‘零窗口’發射,才能保證將天舟一號準確送入天宮二號運行的軌道面。”

  程堂明所講的“零窗口”發射,是指在一定長度的發射窗口時間內,緊貼窗口上沿即最優時間實施發射。比如,發射窗口為19時至19時30分,“零窗口”就是19時整。在這個時刻發射,就能把發射器送到最佳位置,而且在變軌過程中可以節省燃料。為了確保“零窗口”準時、成功發射,發射場立足此次任務特點,組織識別出56項技術狀態變化,逐一分析影響,制定對策措施;識別係統級風險35項,涵蓋崗位人員、設施設備、文書軟件、環境場地和組織管理等方面,從危險源本質、技術原理、係統特性入手,制定150余條風險預防措施、近120條監控措施,逐級傳遞落實,完善相關方案預案,形成了一整套涵蓋人員、産品、設備的安全管理體係。

  針對發射前6分鐘可能出現的各種典型故障,發射場組織相應係統進行專題研究,針對每一種故障模式寫清故障判據、明確指揮協同口令、制定應急處置措施,並組織一次採用手動點火方式的總檢查測試進行演練驗證,積累了應急處置經驗。

  提前1小時準確預報發射場天氣

  擔任此次任務發射陣地“01”指揮員王光義告訴記者,“僅6分鐘的流程,我們足足討論了6個小時,就是希望打一仗進一步,用萬全之策確保萬無一失。”

  “這次任務意義重大,作為01指揮員,您有沒有信心?”

  “有!信心來自于火箭的高可靠性、經驗豐富的係統指揮員和前期充分扎實的準備。”王光義也是長七首飛任務的“01”指揮員。2016年6月25日,伴隨著他的倒數口令,我國新一代運載火箭長徵七號應聲點火,噴出熊熊烈焰,直刺蒼穹。

  “火箭是一樣的,參試人員變動很小,依然花了很大力氣進行準備,為什麼?”

  “對火箭來説,依然有一項首次,首次應用發射。最突出的特點就是‘零窗口’,也就是分秒不差地將火箭點火升空。外表看似相同的火箭,狀態變化也是很大的。”王光義解釋説。

  此次任務,正值海南島氣候由幹季向雨季轉換,午後強對流、雷暴等危險天氣越發頻繁。發射場氣象係統根據海南近40年來的氣象資料和自主建設收集的海南地區10年氣象數據,針對雷電、淺層風、高空風等影響發射的重要天氣因素,進行專題技術研究和氣候背景特徵分析,實施場區精細化預報,短時預報準確率達到90%以上,能夠提前1小時準確預報,為“零窗口”發射提供可靠的氣象條件支持。

  很快,長徵七號火箭就將從這裏托舉天舟一號貨運飛船騰空而起,在海天之間劃出一道絢麗的軌跡……(記者 余建斌 劉詩瑤)

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