神舟十三号成功发射!火箭不仅有“备份”,还有“同胞兄弟”

发布于 2021-10-16 21:44

北京时间2021年10月16日

搭载神舟十三号载人飞船的

长征二号F遥十三运载火箭

在酒泉卫星发射中心点火起飞 



神舟十三号升空和月亮浪漫同框

而在57年前的今天
罗布泊上空
炸出了一朵巨大的蘑菇云
那是中国自主研发的
第一颗原子弹爆炸成功的信号


此前神舟十二号发射日
是我国首颗氢弹爆炸成功纪念日


相同的日子
不仅仅是浪漫的情怀
更是代代传承的精神 


时隔仅仅一个月
“天和”核心舱又迎来
新“太空出差3人组”
一年完成两次载人发射
在中国载人航天工程历史上尚属首次
这样的发射速度令网友惊叹
成绩的取得也让我们感到无比自豪
从地面到太空的逐梦之路上
离不开长二F运载火箭的托举
更离不开背后的设计者和生产者
——火箭院人

“万”无一失不是概数

从长二F火箭遥一至遥十三
从无人飞船到载人飞船
长二F火箭副总师刘烽
和众多研制人员一起
经历了十余次发射
走过了近三十载寒暑
 
长二F火箭首次执行载人发射任务前
刘烽正在对故障检测处理系统
做最后的检查
这时航天员乘坐的电梯门缓缓打开
我国首位航天员杨利伟
手提着小方箱走出来 
目光接触的一刻
刘烽的心凛然一颤

2003年10月15日，杨利伟乘坐神舟五号一飞冲天，中华民族千年飞天梦圆。

杨利伟目光平静
脚步坚定地走向火箭
望着他的背影
刘烽湿了眼眶
一下子感受到了肩头的责任
是一种怎样的信念
让一个人义无反顾地走向已知的风险
是一种怎样的信任
让一个人敢无所畏惧地托付生命
 
刘烽

那一刻
曾经寒风酷暑中所有验证考核
披星戴月时所有小心求证
在刘烽心中都有了沉甸甸的意义
 
我们常说的“万无一失”的“万”
在这里不是概数
而是精确到小数点后四位的反复迭代
2005年10月12日
长征二号F遥六运载火箭发射升空
遥测系统测试间一个不起眼的角落里
多了一个小小的显示器
几名发射队员挤在一起
紧张地收看着火箭
首次传回来的实时飞行视频
 
神舟六号发射

几乎没有多少人知道
在长征二号F遥五运载火箭
发射后的两年里
为了进一步分析火箭飞行状态
优化关键环节设计
遥测系统人员为火箭
研制了一套图像测量系统
此时正在搭载飞行
 
几十分钟后
发射成功的消息传来
遥测系统测试间那个小小角落里
队员们的欢呼声
汇入发射场喜悦的海洋
他们拿到了火箭关键分离动作
所有飞行视频
以后再也不用仅通过不够直观的数据
分析火箭的飞行状态了
 
世间没有一夜成就的神话
所有成功都是过往的努力在生根发芽
艰苦研制的日子里
既要优化升级已有遥测系统
又要开发图像测量系统
遥测系统研制团队咬牙坚持
跨过了一座座看似不可逾越之峰
但首轮测算方案出来后
他们还是承受了沉重的打击
待传图像所需流量
比火箭可传输总量还大
根本无法实现
 

在这样的结果面前
长二F火箭遥测系统
主任设计师林涓沉默了
但她们没有时间沮丧
一个方案有欠缺就再设计
一条路走不通就再找
带上不服输的韧劲
研制团队又出发了：
分析关键环节、梳理关键节点
串联传输方案……
科研探索最考验人的
不是雄心壮志的燃起
而是将这份豪情隐忍成清亮的星光
照耀或枯燥或寂寞的长夜

两年后
箭载图像测量在载人火箭上首飞成功
所用技术达到国内领先、国际先进水平

“难以承受的”26秒被攻克

在《太空一日》一文中
杨利伟回忆了“难以承受的”26秒：
“痛苦的感觉越来越强烈
五脏六腑似乎都要碎了
我几乎难以承受
觉得自己快不行了”
 
让杨利伟“难以承受”的源头是共振
这曾是一个世界级的航天发射难题
不仅我国研制的火箭有这个问题
国外的火箭也有
早在20世纪60年代
美国大力神火箭在发射过程中
就曾经出现过持续30秒的振动
法国的火箭也曾经出现过类似的问题
卫星寿命受到了影响
 
如何让中国航天员
不再承受这样的痛苦
和消除火箭飞行失败的隐患
火箭院人决心解决这一世界难题
 
经过半年多的调查、分析、计算等
试验人员最终得出结论：
问题出在火箭产生了POGO振动
 
找到问题根源之后
火箭院研制团队进行了改进
“神舟六号”发射时
振动量级和振动时间都减小了
航天员的反映是振动轻多了
“轻多了”意味着研究方向是对的
可问题并未完全解决

研制团队继续优化设计
 “神舟七号” 发射后
航天员聂海胜的反馈是：
“我们乘坐的火箭非常舒适
几乎感觉不到振动”
短短的一句话
意味着共振难题已被攻克
 
火箭发射前也要“瞄准”
 
火箭精准入轨
发射前瞄准至关重要
瞄准是为了让火箭
找准定位、瞄准射向
瞄准人员就像火箭的军训“教官”
一遍遍修正瞄准参数
只为火箭以最好状态将飞船送入太空
 

在酒泉卫星发射中心
长征二号F运载火箭塔架旁
有一座方方正正的小房子
距离发射塔架约150米
正是火箭的瞄准间
都说火箭发射
“失之毫厘，谬以千里”
这里就是火箭校毫厘之微
蓄千里之力的地方
 
火箭瞄准分为粗瞄和精瞄
几乎贯穿火箭在发射区的全流程
转场后，火箭的瞄准通常称为粗瞄
进入发射日直至发射
火箭的瞄准通常称为精瞄
 
首次“粗瞄”在火箭之后
此时火箭扛着数吨重的载荷
走了近1.5公里的路
刚刚在发射塔架旁站稳脚
粗瞄的首要任务
就是为火箭正身姿、找定位
全系统发射演练、紧急关机总检查……
每个关键环节之后
火箭都要瞄准
负责瞄准的“教官”们
一点点修正火箭站姿偏差
直到它进入执行任务的状态
成为一名真正征战太空的“战士”
 

距离发射越近
瞄准就越谨慎 
从发射前6小时起
精瞄工作高密度展开
瞄准人员精力高度集中
一遍遍纠正瞄准参数
 
发射前5小时的瞄准参数
会成为最终的瞄准结果
与火箭弹道等数据一起
装订进火箭控制系统计算机
指导火箭执行发射任务

 
虽然发射前5小时瞄准诸元已确定
但瞄准工作并未结束
瞄准人员还要继续监测瞄准参数
并与前5小时的瞄准结果进行比较
如果偏差超出规定值
必须查找原因并解决
 
发射前15分钟
火箭进入发射倒计时
发射区大部分队员已经撤离
此时火箭状态已趋于稳定
瞄准人员终于放下心来
成为最后一批撤离的人
这时候往往也是“教官”
心情最复杂的时候
坐在撤离的车上
常忍不住一遍遍回头
望望那枚早已站直站稳的火箭

火箭有“备份”，还有“同胞兄弟”

执行本次任务前
长二F遥十三火箭
作为中国航天史上
首枚集应急救援和发射任务
于一身的火箭
刚刚结束了长达90天的
应急值班“站岗”
实际上
从“起立就位”算起
再加上发射准备时间的话
这枚火箭足足“站”了5个多月

 
自遥十二、遥十三火箭起
长二F火箭采取
“发射1发、备份1发”
及“滚动备份”的发射模式
进入值班状态的火箭
如接到应急救援命令
最快8.5天内就能实施应急救援发射
随着遥十三火箭转入正常发射流程
遥十四火箭也“接棒”成为了
应急救援值班火箭
 
长二F火箭总体主任设计师
常武权介绍
未来几年
还将继续以每年2发的
高频率执行发射任务
在我国空间站在轨建造
运营过程中担当重任
可以说“今后一年两发会成为常态”
 
大家在赞叹“Y”系列的同时
也不要忘记它的“同胞兄弟”
长二F火箭“T”系列
两兄弟有啥区别？
“T”系列承担目标飞行器
或空间试验室发射重任
“Y”系列将神舟载人飞船
发射使命扛在肩头
 

“同胞兄弟”共同点很多
关系也很密切
但再相像的兄弟也各有特征
这对兄弟也一样
两兄弟的特征在外貌上一眼能辨
“T” 系列是清爽的“光头”
这样的设计让火箭飞行时
空气阻力等更小
箭体结构和整流罩载荷更轻
飞行效率大幅提高

而“Y” 系列头顶尖尖的“逃逸塔”
可别小看这个“逃逸塔”
长二F火箭飞行可靠性评估值0.9894
靠逃逸系统保障的
航天员安全性评估值0.99996
这些数值不断攀升与逃逸塔息息相关


与“T”系列相比
“Y”系列每一步优化
都更强调“稳妥”
设置“故障检测处理系统”
增加“逃逸方向”……
如果意外真的来临
“Y”系列从地面到太空的每个时段
都会第一时间保障航天员的安全

火箭起飞前900秒至起飞后120秒内
飞行高度在0至40公里时
逃逸塔能拽着轨道舱
和返回舱与火箭分离
并降落在安全地带

逃逸塔分离后至抛罩前
飞行高度在40至110公里时
整流罩上的高空分离发动机
能带着航天员乘坐飞船逃逸

整流罩抛掉至飞船入轨前
飞行高度在110至200公里时
飞船能直接和火箭二级分离
实施紧急救生
…… 

面对一个个难题、挑战
火箭院人不断突破自我
交出了一份份令人满意的答卷
未来任重道远
但成功没有捷径可言
只能点滴积累、步步靠近
中国航天
未来可期！

来源：共青团中央



责编：韩   宏

监审：张书轩

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