“天舟”飞船给空间实验室“加油”,为何坐“长七”?

发布时间 : 2017-04-21     来源 : 中国运载火箭技术研究院新闻中心

  昨晚,长征七号运载火箭(以下简称“长七”火箭)把“天舟一号”货运飞船精准地送入预定轨道。作为我国首艘货运飞船,“天舟一号”将与“天宫二号”空间实验室交会对接,验证并突破推进剂在轨补加技术,也就是为空间实验室“加油”。送“天舟”飞天,责任重大,为何会将这一重任交给长七火箭呢?


△长七火箭点火升空
运载能力强

  算上货物,“天舟一号”货运飞船的重量超过13吨,作为我国新一代中型运载火箭的基本型,长七火箭采用了新型液氧煤油发动机和绿色、低温又高能的液氧煤油燃料。起飞时,6台120吨级大推力发动机提供了超过700吨的推力,芯二级还有4台液氧煤油发动机接力,足以将携带货物的“天舟一号”货运飞船送入与空间实验室交会对接的轨道。


“天生”可靠性高

  长七火箭不仅力气大,而且可靠性很高。它的可靠性设计指标为0.98,在国际上处于领先水平。为了达到这一目标,设计人员在研制之初便开展了型号的可靠性工程研制,将可靠性设计到产品中去,采用冗余、降额等手段提高系统可靠性,并开展可靠性强化试验,提前暴露产品的薄弱环节并进行改进,基于可靠性增长试验进行火箭可靠性评估。此外,在制造、测试、运输、发射等各个环节,长七火箭都充分继承了以往型号的成功做法。


△长七火箭


  除了0.98的可靠性设计指标,还有一个实际验证的可靠性指标,随着火箭相关试验的积累和飞行成功次数的增加而增长。在连续两次飞行成功后,长七火箭的实际验证可靠性指标已超过了普通火箭飞行数次才能达到的水平。


令行禁止,分秒不差


  空间实验室以极高的速度运行在数百公里高的太空,要送“天舟一号”货运飞船与之精准对接,火箭就必须准时起飞。否则,分秒之差,就可能让飞船谬之千里。这种窄到一瞬的窗口叫做“零窗口”。


△长七火箭正在转场


  “相对于采用常规推进剂的火箭,采用低温推进剂的长七火箭系统更复杂,特别是在点火前的3分钟内,要连续完成十多个关键动作,某一环节出现问题,都可能错过发射时间。参试人员通过落实射前关键环节可靠性保障措施、制定故障预案,保障了射前流程的顺利实施,使得长七火箭具备了‘零窗口’发射的能力,昨天的发射可谓分秒不差。”长七火箭总体副主任设计师徐利杰介绍,“当然,如果遇到特殊情况,加满燃料的长七火箭也具备推迟1-2天发射的能力,真正做到了令行禁止,枕戈待旦。”

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