天舟一号将三次对接天宫二号 我国载人航天史上第一次

2017年04月20日17:35  来源:北京晚报
 
原标题:天舟一号将三次对接天宫二号

  天舟天宫对接示意图

  今晚,天舟一号成功发射之后,将与天宫二号实现三次交会对接,这是我国载人航天历史上的第一次。

  突破1

  6.5小时完成航天器对接

  自主快速交会对接技术,将实现6.5小时内完成两个航天器之间的交会对接,较传统需要两天完成的交会对接模式,效率大幅提高,对于载人航天飞行任务来说意义重大。

  从2011年11月3日对接机构首次亮相后,神舟八号、神舟九号、神舟十号都与天宫一号实现了交会对接,神舟十一号与天宫二号实现交会对接并首次实现30天中长期组合体运行。

  此次天舟一号与天宫二号将实现三次交会对接,对接机构组合体保持时间将远超此前的纪录。首次对接分离后,飞船实行短时间调头绕飞,进行再次对接。之后,飞船将保持较长时间的独立飞行,而后进行第三次对接。连续三次对接对于对接机构的控制、空间环境寿命、重复对接性能提出了更高要求。

  突破2

  历时最长的载人航天任务

  据介绍,天舟一号飞行任务,从2月中旬天舟一号货运飞船运抵文昌航天发射场,到9月中下旬完成既定任务,持续时间达到半年以上,是历次载人航天任务中最长的一次。

  其中,天舟一号入轨后,与天宫二号进行自动交会对接,形成组合体,进入组合体运行阶段,组合体在轨飞行约两个月。组合体运行初期,进行第1次推进剂补加试验;组合体运行后期,进行第二次推进剂补加试验,同时测试天舟一号对组合体的控制能力,之后进行天舟一号绕飞交会对接等试验。

  此后,天舟一号撤离天宫二号,进入独立运行阶段,天舟一号独立飞行时间不少于3个月。独立运行后期,进行自主快速交会对接和第3次推进剂补加等试验,试验完成后,天舟一号与天宫二号分离。

  其间,按程序开展空间应用和航天技术等领域的多项试验,完成既定任务后,视情开展拓展试验和应用。在轨任务结束后,经地面决策,天舟一号实施主动离轨,受控陨落至南太平洋预定安全海域。

  本报特派记者 孙乐琪 J245

  揭秘

  挺进太空新动力:长征七号

  长征七号火箭被誉为中国航天进入太空的新动力。这枚火箭是为我国空间站工程发射货运飞船研制的新一代中型运载火箭,采用绿色环保的液氧煤油推进剂,2016年6月25日在文昌航天发射场成功首飞。此次发射任务,是长征七号首次执行空间实验室任务。

  火箭运载能力达13.5吨

  长征七号所采用的全新结构设计和动力系统,能够大幅提升我国进入太空的能力。长征七号总高度超过53米,起飞重量近600吨,从外观上看,它和目前中国航天已有的火箭体型差别不大,还是3.35米直径的身材,但其运载能力已超越我国其他型号的中型火箭。

  长征七号运载火箭总设计师助理胡晓军说,现在的运载火箭运载能力可以达到13.5吨,甚至是14吨。运载能力强,安全指数高,使长征七号能够承担发射我国目前体积最大、重量最重的航天器——天舟货运飞船的任务,为此,长征七号专门进行了适应性改进。长征七号是为我国货运飞船量身定制的火箭,凭借它在同类型火箭中最强大的运载能力以及模块化、型谱化的设计方式,长征七号有多种改型。比如,捆绑在火箭主体四周的四个助推器,改变助推器数量,就能赋予长征七号不同的能力。

  能够发射货运飞船的长征七号火箭与发射载人飞船的长二F火箭,通过互补大大提高了我国载人航天在轨驻留试验能力,长征七号与长征五号、长征六号火箭还形成了中、大、小系列化、梯度合理、型谱较为完善的我国新一代运载火箭体系。未来,长征七号运载火箭还将承担中国航天多种类型的发射任务。

  首次应用液氧煤油发动机

  发射天舟一号货运飞船,是长征七号液氧煤油发动机首次真正意义上的工程应用。长征七号动力系统全部采用航天科技集团六院研制的液氧煤油火箭发动机。其中,助推与一级火箭共使用6台120吨液氧煤油发动机,二级火箭使用4台18吨液氧煤油发动机,具备近地轨道13.5吨、700千米太阳同步轨道5.5吨的运载能力。预计到2021年左右,长征七号将逐步替代现有的长征二号、长征三号、长征四号系列火箭,承担我国80%左右的航天发射任务。

  长征七号所用的液氧煤油发动机具备四大特点:一是采用液氧和煤油作为推进剂,绿色环保。液氧、煤油这两种推进剂具有来源广泛、价格低廉的优点,平均价格比现役火箭的推进剂低一个数量级。它的研制成功并实现太空飞行,实现了我国火箭动力从常规有毒至绿色无毒的巨大跨越。二是液氧煤油发动机采用世界上最先进的高压补燃循环系统,技术先进、性能高;120吨级液氧煤油发动机,采用自身启动,启动系统的可靠性更高。三是液氧煤油发动机的推力及混合比可调,调节精度更高。四是地面热试车可重复使用。与常规发动机一试车就报废、只能一次性使用相比,液氧煤油发动机在地面可重复试车,重复点火,从而节约研试成本,缩短研制周期;而且,每台发动机交付前,都要进行工艺验收试车,大大提高了火箭飞行的可靠性及性能。

  本报特派记者 孙乐琪 J245

(责编:鲍聪颖、高星)

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