神舟十五号载人飞船雪中发射!

2023-03-04 09:21:12 宇鹤科技

11月28日,中国载人航天工程新闻发言人、中国载人航天工程办公室主任助理纪表示:神舟十五号载人飞船定于北京时间11月29日23时08分发射。飞行乘组由航天员费、邓庆明、张璐组成,费任指令长。这是中国空间站建设阶段的最后一棒,也是空间站应用发展阶段的第一棒。它起着承前启后的重要作用。


神舟十五号船箭组合体在低温严寒环境下执行载人飞行任务。

目前酒泉卫星发射中心天气寒冷,最低气温突破零下20℃。此前,只有神舟一号和神舟四号无人飞船在11月底后发射。

为此,发射场地面设备进行了全面整修,科研人员确认了发射场配置的两个整流罩内供气设备的保障性,同意按温度上限供气。同时,针对发射阶段可能出现的低送风温度故障,制定了风险控制方案,根据情况开启推进舱地面电温,确保飞船返回舱和推进舱推进剂温度满足发射要求。火箭系统还采取了在重要部位粘贴隔热层的措施,以确保满足任务发射的要求。

神舟十五号载人飞船图1


新设备不畏风雪,运转良好。

由中国航天科技集团公司所属中国运载火箭技术研究院(以下简称“火箭院”)研制的长征二号F运载火箭(简称“长二F”),是我国第一枚载人火箭,被誉为“神箭”。自1999年首飞以来,嫦娥六号火箭执行了神舟一号至今所有的载人飞船和目标飞行器发射,成功发射了14艘神舟飞船和2个空间实验室,其中载人发射9次,成功率100%。

执行这次发射任务的长征二号乙-15运载火箭,是专门用于载人航天发射任务的两级半运载火箭,运载能力8130kg。它由10个系统组成,包括火箭结构系统、动力系统、控制系统、利用系统和遥测系统。

神舟十五号载人飞船图2


11月21日,船箭组合体完成从技术区到发射区的转场后,长征二号FY15火箭参加了全系统发射演练。目前火箭状态良好,各项指标满足任务要求。

“临近交付,酒泉卫星发射中心温度最低的时候,车里的水都冻成冰了,过了一会儿才喝完。”发射平台总设计师任说。冒着寒风,他和同事们在露天的高台上作业,脸都冻僵了。

为了应对极寒天气,发射场在现场为火箭提供空调和送风,保证火箭处于适宜的温度范围;火箭系统还采取了在重要部位粘贴隔热层的措施,有足够的能力满足任务要求。

神舟十五号载人飞船图3


从“三年磨一箭”到“一年磨三箭”

从去年开始,嫦娥六号火箭进入正常的快节奏发射阶段,每年至少有两次发射任务,这也对研制团队提出了更高的要求。

长F火箭总设计师常武权说:在保证发射可靠性的前提下,我们不断梳理优化发射场流程。现在,发射场流程从51天缩短到37天。

“载人航天没有试错的机会,火箭也在不断优化改进。”长F火箭副总设计师刘峰说:与之前的火箭相比,长F-15火箭有45项技术优化,采用“零窗口”发射技术,确保能够可靠、安全、准确地将航天员送入太空。

长征二号FY14火箭发射后,发射场地面设备也进行了11次改造,新的地面设备在国产化、自动判读号等方面进行了改进和升级。


并且火箭和地面设备的技术改进提高了发射的可靠性、安全性和抗风险能力,发射过程的操作变得更加自动化和简单,从而降低了人为失误的风险,这也是对研究团队的挑

从2021年8月到今年4月,控制与利用系统副总设计师孙和他的同事们基本上每天都在综合实验室里“泡”到半夜。控制系统设计复杂,测试参数多,新的地面软硬件需要在系统中逐步调试和调整。回想起设备调试的时候,孙颇有感触。“现在我都忘了是怎么熬过来的了”。

自今年10月8日进驻以来,孙和他的同事们每天都在做地面设备维护、火箭通电测试、数据判读、状态准备、文件报告准备等工作。“过去三年磨一箭,现在一年磨三箭,要提高效率。”通过不断努力,他们把综合测试从1个多月压缩到20多天;再加上前期准备、工作巩固、优化等措施,时间一步步节省下来。

神舟十五号载人飞船图4


两枚火箭同时进场,“一对一”双保险。

自神舟十二号发射以来,嫦娥六号火箭采用“一次发射一次备份”的滚动备份发射模式,为航天员的安全增加了“双保险”。

长F火箭总设计师叶这样解释“一一备”:一次任务中同时出现两枚火箭,应急救援火箭最快8.5天就能发射。

在这次任务中,神舟十四号和神舟十五号两名航天员在轨进行了小组换班,这意味着长二F遥十五火箭在准备发射神舟十五号的同时,还承担了对神舟十四号航天员的应急救援任务,救援任务要到发射前才能解除。

长F-16火箭竖起来测试,长F-15火箭与飞船对接...从10月份进入发射场开始,火箭院总装人员王鹏和同事们一整天都在忙着组装两枚火箭。这也是空间站建造阶段以来,他们工作的常态。

王鹏从火箭合练开始,就一直从事着嫦娥六号火箭的总装工作。十几次任务下来,他对火箭越来越熟悉,操作标准从未降低。尤其是现在,两枚火箭同时工作,每枚火箭的技术状态都不一样,保证精度和一致性就成了重点。

神舟十五号载人飞船图5


三个神秘的“黑匣子”

安装在逃逸塔下的黑匣子。

飞机上一般安装两个黑匣子。火箭院总体设计部研制人员魏来告诉记者,用于“投送”的嫦娥F火箭“T”系列还装有两个“黑匣子”,另外还有三个载人的嫦娥F“Y”系列火箭,用于记录关键参数和图像。

长F的第一个“黑匣子”安装在逃逸塔里。一旦发生事故,黑匣子会存储整个逃生过程的关键数据,为研发人员分析判断逃生系统是否正常工作提供重要依据。因为中国的嫦娥六号火箭飞行可靠性和安全性都很高,所以这个“黑匣子”至今没有用。

神舟十五号载人飞船图6


另外两个“黑匣子”分别安装在整流罩和助推器内,用于存储火箭飞行过程中关键动作的参数和图像数据。

火箭“黑匣子”不是黑色的,通常是亮红色和白色。“黑盒子”里还藏着一条醒目的红丝带。当它落回地面,打开顶盖,丝带会飘出来,更有利于寻找。

火箭“黑匣子”坠落后,一般外观保持完好,不会破碎。它们可以承受20000g的冲击力,泡在水里也不会损坏。

未来十年,每年将发射两艘载人飞船和两艘货运飞船。

神舟十五号载人飞船图7


为了可靠准确地将航天员送入太空,嫦娥六号火箭创下了多项“第一”:第一个用箭载图像直播的火箭,现役火箭可靠性和安全性最高。

在国内航天发射中,嫦娥六号火箭首次尝试了火箭上图像的视频直播,让我们可以通过电视和手机实时观看火箭发射的震撼场面。自2005年发射长二F长六箭以来,新增了遥测图像测量系统。火箭上安装了两个摄像装置进行实时发射和接收,可以直观地观察助推分离、一、二级分离、整流罩分离、船箭分离等火箭图像。火箭发射的直播已经成为“日常”。

从研制之初,嫦娥F的可靠性要求就远高于国际标准。目前其可靠性已经提高到0.9895,安全性达到0.99996。火箭F总设计师、火箭二院长常武全说:“从50分提高到90分相对容易,但背后的工作并不比从50分提高到90分少。”


长F是我国现役唯一一种带有故障检测系统和逃逸系统的火箭。它的头上有一顶尖尖的“帽子”,看起来像一根巨大的避雷针。这就是逃逸塔,有“生命之塔”之称。主要是保证航天员在火箭等待期到上升期的安全。万一火箭发生事故,逃逸系统会立即启动,逃逸飞行器会像萝卜一样带着它的返回舱飞离故障火箭。

它也是第一枚执行紧急救援任务的火箭。如果空间站或飞船出现严重危险或故障,地面必须迅速发射救援飞船将宇航员接回。

轨道建设完成后,空间站工程将转入10年以上的应用和研制阶段。最初的计划是每年发射两艘载人飞船和两艘货运飞船。