2021年10月22日 星期五
送“神十三”升空的火箭有个“同胞兄弟”
□ 张娟娟 科普时报记者 何 亮 付毅飞

    10月16日,长征二号F运载火箭(简称长二F火箭)将翟志刚、王亚平、叶光富三位航天员送入太空。这是长二F火箭“Y”系列第8次执行载人发射任务。

    又稳又准的火箭不辱使命,为“神箭”美誉增辉。这不禁让人想起长二F火箭“Y”系列的“同胞兄弟”——长二F火箭“T”系列,它也为这份荣誉立下过赫赫战功。

    任务不同:一个“运货” 一个“载人”

    长二F火箭“T”系列和“Y”系列全程参与了我国载人航天工程“三步走”战略的每一步,步步稳妥可靠。

    2005年10月12日,长二F火箭将航天员费俊龙、聂海胜送入太空,实现了多人多天飞行成功,标志着中国载人航天工程的“第一步”顺利实现。

    火箭院长二F火箭总体主任设计师常武权介绍,在这之后,中国载人航天工程开始了“第二步”的探索,推进这一步任务需要向太空发射两种有效载荷:一种是目标飞行器或空间试验室,一种是神舟载人飞船。长二F火箭原型从此衍生出两种状态,“T”系列和“Y”系列两兄弟应运而生。

    使命与生俱来、职责分工明确:“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。

    头型不同:一个“光头” 一个顶着“逃逸塔”

    “同胞兄弟”共同点很多、关系也很密切,一个状态有变化,另一个也要跟着调整,但再相像的兄弟也各有特征,这对兄弟也一样。

    两个兄弟的特征在外貌上一眼能辨:“T” 系列是清爽的“光头”,“Y” 系列头顶尖尖的“逃逸塔”。

    常武权介绍,发射“天宫一号”目标飞行器,是长二F火箭“T”系列首次亮相。相比执行前七次任务的原型火箭,它头部更大了:整流罩长度增加两米左右,最大直径增加近1米,“冯·卡门曲线”头型更流畅,还能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。

    “Y”系列头顶上尖尖的“逃逸塔”与整流罩内的飞船相连,塔高8米左右,是逃逸系统的重要组成部分。你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已达0.99996,这些数值不断攀升,与逃逸塔息息相关。

    使命不同:一个追求“能力”一个强调“稳妥”

    在太空中,目标飞行器或空间试验室就是航天员的试验室,设施设备越完备,航天员工作效率将越高,要求执行任务的火箭运载能力更强;航天员是祖国和人民的英雄,生命安全万众瞩目,要求执行任务的火箭稳妥可靠、万无一失。

    这就是长二F火箭“T”系列和“Y”系列不同使命的源头。从长二F原型火箭演化而来,为了增强两个兄弟的运载能力和可靠性,研制团队反复论证,多轮迭代,让它们自出生起就各具神通。

    常武权说,为了给航天员足够的舞台,研制团队将“T”系列“助推器贮箱顶部圆形变锥形”,提升推进剂存储量;使用“双激光惯组主从冗余”,提升飞行可靠性……一系列分析和试验后,“T”系列从外到内几乎焕然一新,能力上了新台阶。

    常武权介绍,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。

    如今,我国载人航天工程已经走过了近30年的征程,“ T”系列和“Y”系列这对“同胞兄弟”屡立战功,它们和自己的研制团队有着同样的目标:航天报国,不辱使命。

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