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從“神一”到“神十二” 長征火箭為生命護航 揭秘中國載人航天“神箭”

發布時間:2021-06-24 14:55:15|來源:人民網

  神舟十二號載人飛船與長征二號F遙十二運載火箭組合體正在轉運至發射區。
  汪江波攝

  新華社發

  乘坐神舟十二號載人飛船入駐空間站天和核心艙,中國航天員聶海勝、劉伯明、楊洪波的太空之旅牽動人心。如今,中國載人航天已圓滿完成第一步、第二步的既定任務,正向著建造空間站、建成國家太空實驗室的第三步目標前進。

  從1999年發射神舟一號,到今年發射神舟十二號,一支“神箭”功不可沒——長征二號F系列火箭。

  “在中國載人航天的歷史上,長征二號F系列運載火箭執行了從神舟一號至今的所有載人飛船和目標飛行器的發射任務,發射成功率達到100%,被譽為中國‘神箭’?!焙教炜萍技瘓F一院長二F火箭總指揮荊木春說。

  為載人飛船發射和航天員的生命護航,長二F火箭戰無不勝的背后,凝聚著幾代中國航天人的智慧與奉獻。

  

  可靠性安全性不斷提高

  長二F火箭是目前中國唯一一型載人運載火箭。從立項研制到如今第7次載人飛行,長二F已經陪伴中國航天29個春秋。

  長二F火箭為何能夠擔當如此重任?強大的安全性是重要因素。荊木春說,長二F火箭上有兩名“醫生”——逃逸救生系統和故障檢測系統。在兩個系統的相互配合下,執行神舟十二號發射任務的長征二號F遙十二運載火箭在可靠性、安全性方面進一步提高。

  作為專門為航天員逃逸而研制的系統,兩名“醫生”各有所長。逃逸系統在運載火箭拋整流罩前發生重大危險、威脅到航天員的生命安全時,負責使航天員脫離危險區,并為航天員返回著陸提供必要條件。故障檢測處理系統則負責檢測火箭的重要參數、判斷火箭故障,在出現故障時向有關系統發出逃逸指令和終止飛行指令,并在逃逸時完成逃逸飛行器的時序控制等任務。

  逃逸系統發揮作用,離不開逃逸塔裝置?!疤右菟禽d人火箭的標志,有逃逸塔的火箭才能執行載人航天任務?!遍L二F火箭前任總指揮劉宇說。

  所謂逃逸塔,是指位于火箭頂部、像避雷針似的巨大裝置。在火箭起飛前15分鐘到起飛后120秒,火箭一旦出現問題,逃逸塔上的發動機就會立刻啟動,讓飛船的軌道艙和返回艙與火箭分離,并降落在安全地帶,第一時間幫助飛船上的航天員脫離險境。

  即便擁有多項技術的加持,這座航天員的“生命塔”也不會輕易啟用?!疤右菟难兄颇Y著幾代航天人的心血,但永遠不讓這個功能啟用是每個航天人的心愿?!眲⒂钫f。

  身輕如燕,卻力大無窮——這是長二F火箭作為載人航天器的專屬火箭的獨特設計。長二F遙十二火箭高達58.3米,相當于20層樓,起飛推力約600噸?;鸺砩舷?0%的重量來自于其攜帶的燃料。

  為了多裝燃料、將神舟十二號和航天員送到“太空之家”,火箭本身的重量要足夠輕。為此,長二F遙十二火箭有的外殼厚度僅有1.5毫米,相當于玻璃杯杯壁的厚度。

  經過不斷的技術改進,此次執行載人飛行的長二F遙十二運載火箭航天員安全性評估結果為0.99996?!盀榱舜_保任務成功、安全,只要能換來百分之零點零幾,甚至是零點零零幾的指標提升,我們所做的任何工作都是值得的?!焙教炜萍技瘓F一院長征二號F運載火箭副總師劉烽說。

  幾代“火箭人”創造歷史

  1992年,中國載人航天工程正式立項,載人運載火箭進入設計階段。自那時起,荊木春就一直跟著火箭走,從方案論證、研制生產到綜合測試、發射試驗……20多年來,他和同事一起參與、見證和創造了中國載人航天的歷史。

  載人航天工程立項后,荊木春被選為長征二號F運載火箭故障檢測處理系統的研制人員。那時,中國搞載人航天是第一次,搞載人航天運載火箭故障檢測處理技術、故障檢測處理系統更是第一次,涉及多項難題。為了學習研究,荊木春和同事奔波在圖書館、大學和資料室,一去就是一整天,晚上常常加班到深夜。

  當時,荊木春和同事可參考的技術資料非常有限,能查到內容也多是一些公開的“大路貨”,具體方案的實現完全要靠自己,在探索中研究解決。

  為此,在方案論證階段,荊木春幾乎天天加班熬夜,僅用一個多月的時間就完成了可行性報告分析。隨后,荊木春和同事結合外國的先進技術和實際情況,一次次修正、復核、改進,最終形成了故障診斷和逃逸途徑的雛形,為中國載人航天運載火箭的安全性和可靠性打下了堅實基礎。

  2006年,荊木春接任長二F火箭總設計師。2008年,中國載人航天工程第二步拉開帷幕。為了滿足這一階段的發射任務需求,荊木春帶領團隊對長二F火箭迭代升級,進行了100多項各種技術狀態的更改,其中有多項關鍵技術在國內火箭研制史上首次應用。2014年,荊木春走上了長二F火箭總指揮的崗位,圓滿完成了天宮二號空間實驗室、神舟十一號飛船的發射,為中國載人航天工程第二步畫上了圓滿句號。

  如今,只要拿起長征二號F火箭的技術與管理文集,荊木春都會想起與火箭一起走過的歷程?!白鰝€‘火箭人’其實最有成就感。你想,將來看著滿天的‘星星’,都是你做的火箭發射上去的,那感覺真是挺好的!”

  “載人航天,人命關天”

  有了“容易”,火箭發射更容易了——神舟十二號發射成功后,現任長二F火箭總設計師容易引發了關注和熱議。

  在一次招生宣講上,還在讀高中的容易對航天產生了興趣。2006年,她進入航天科技集團一院工作。2009年,剛過不惑之年的容易便挑起了長二F火箭故障檢測逃逸總體設計的重任。

  故障檢測和逃逸兩大系統是保障航天員生命安全的“保險繩”。作為一名航天新人,容易不停地啃書本、做筆記,在短時間內掌握了核心知識,完善了整流罩分離失效故障模式的判別方法,提出了姿態角信息出現異常情況下的判據處理方法,大大提高了故障判斷的準確率。

  2012年6月16日,神舟九號飛船發射,劉洋等3位航天員搭乘運載火箭進入太空,這也是中國航天史上首次女航天員成功飛天??吹胶教靻T進入自己參與設計的火箭,成功進入太空的場景,容易熱淚盈眶。

  “那一刻,航天員的生命就寄托在我們身上。我真正意識到‘載人航天,人命關天’不是一句口號,而是我們給航天員的承諾?!比菀渍f。

  今年,中國空間站建設任務拉開帷幕。時隔5年,再度出征的長二F火箭進行了多項技術改進——109項技術狀態更改中,有70余項與可靠性提升相關。盡管這些改進主要是為了消除薄弱環節,不涉及重大技術狀態變化,但容易及其團隊不放過任何一個薄弱點,確保發射安全順利。

  和以往的發射不同,長二F遙十二和遙十三火箭此次同時進場總裝和測試。長二F遙十二火箭發射后,長二F遙十三火箭將在廠房就位,進入待命狀態,隨時準備發射神舟十三號飛船,以應對需要救援的情況,將航天員接回地面。

  容易說,應急發射待命狀態將持續3個月,試驗隊員將采取24小時三班倒的方式進行火箭總測,直到航天員順利返回地球。

  時至今日,容易已經7次參與了載人航天工程交會對接和空間實驗室發射任務,其中3次擔任發射現場火箭指揮、1次擔任火箭總設計師。

  “探索浩瀚宇宙、發展航天事業、建設航天強國,是我們不懈追求的航天夢?!比菀渍f,自己幸運地趕上了中國航天的高速發展期,擁有廣闊的平臺為國爭光。載人航天工程任務的成功,是她心中最重的褒獎。


責任編輯:孫遠進 校對:海洋

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