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天舟二号与天和核心舱对接 天舟二号推迟发射原因

小编: WZX王

5月30日5时01分,在成功发射约8小时后,天舟二号货运飞船与中国空间站天和核心舱完成了全自主快速交会对接,在太空再次上演“浪漫之吻”。下面是查字典小编为大家整理的天舟二号与天和核心舱对接 天舟二号推迟发射原因,欢迎大家阅读参考。

天舟二号与天和核心舱对接

5月30日5时01分,在成功发射约8小时后,天舟二号货运飞船与中国空间站天和核心舱完成了全自主快速交会对接,在太空再次上演“浪漫之吻”。

空间交会对接是载人航天活动的三大基本技术之一,是实现空间站和空间运输系统的装配、回收、补给、维修、航天员交换及营救等在轨服务的先决条件,复杂度高、精准度高、自主性要求高、安全性要求高。为掌握这项技术,中国航天人前赴后继奋斗了近30年。

“万里穿针”神技再现

天舟二号与天和核心舱的交会对接是中国在轨进行的第2次快速交会对接,“万里穿针”技术再现太空。与2017年天舟一号与天宫二号的交会对接相比,此次交会对接又实现了新的技术升级。

相较天舟一号,天舟二号增加了“全相位全自主交会对接方案”。中国航天科技集团五院专家解释道,“全相位”就是无论目标飞行器在入轨时和空间站的相对位置有1/4圈、半圈,哪怕整圈,“天舟”都能以最快速度或者在规定时间点实现对接,而不用专门根据空间站的位置来选择飞船发射时间,真正实现了全天候发射。

“全自主”就是从飞船入轨到交会对接成功,全程不需要人工干预,船上控制器自主规划完成。天舟一号在远距离段需要人工辅助把飞船引导到距离天宫二号一定的位置,然后由飞船自主完成近距离交会对接。而天舟二号则增加了远距离自主导引,飞船可以利用北斗导航的位置信息来实现远距离的全自主导航计算及其制导与控制。

换言之,以后天舟货运飞船造访空间站,这一过程中人只负责监视,整个交会和对接过程由“天舟”完全自主完成。

自控、手控两相宜

手控交会对接和自动交会对接是空间交会对接系统的“左右手”,互为备份,是系统可靠性的重要保障。因此神舟载人飞船从研制之初就按照不同的逻辑分别为两套系统设计了相对独立的系统。

尽管天舟二号是货运飞船,但也装备了手控系统,在货运飞船与空间站交会对接的最后平移靠拢段,手控是重要的控制手段之一,具备支持空间站内航天员进行手控遥操作实现前向或后向的交会对接或撤退撤离的能力。

一旦自动交会对接模式故障时,控制系统可以转为手控遥操作模式,空间站上的航天员可以通过“遥操作”,以遥控的方式“驾驶”飞船,实现货运飞船规避空间站或安全、准确地与空间站对接。

为保证系统整体可靠性,天舟货运飞船的自控与手控系统间通过设计不同的信息接口实现了相互故障隔离,但必要时又可以实现可靠的模式切换。

近三十年磨一剑

为了早日建成中国人自己的空间站,在中国载人航天工程立项前,中国航天科技集团五院502所科研人员就瞄准空间站建设必须的交会对接技术开始攻关。

至2011年11月,神舟八号成功完成了与天宫一号的两次自动交会对接。2012年6月,神舟九号在航天员刘旺的操控下与天宫一号成功实现手控交会对接,标志着中国突破相对导航、制导、控制和交会对接相对测量敏感器等一系列关键技术,成为世界上第3个独立掌握交会对接的国家。

2016年,作为交会对接的一项必要相关技术,在神舟十号任务中验证了绕飞技术。2017年,天舟一号和天宫二号快速交会对接在轨试验圆满成功,使中国成为世界上第3个掌握近地快速交会对接的国家。

之后,研发团队用几年时间在自主性、可靠性等多方面对交会对接技术进行完善,至天舟二号与天和核心舱对接,502所三代研发人员已经前赴后继奋斗了近30年。

随着天舟二号和天和核心舱首次“太空牵手”成功,中国的空间交会对接技术也迎来了新的历史阶段。

天舟二号推迟发射原因

“快递”发货了!5月29日晚,长征七号遥三运载火箭(长七遥三火箭)点亮海南文昌航天发射场的夜空,成功将天舟二号货运飞船送入太空,为空间站天和核心舱补充能量,也为即将到访的航天员们提前带去物资。

时间倒回9天前:5月20日,原定于凌晨发射的天舟二号任务推迟实施,发射时间另行确定。短短数语,牵动人心。究竟是什么原因导致发射推迟?在过去9天里,试验队员们经历了什么,发射成功背后又有怎样惊心动魄的故事?

参数出现异常,发射两度终止

5月19日下午1点,长七遥三火箭进入负12小时发射流程。煤油加注、液氧加注,一切都在有序进行。

21点40分,距离发射不到3个小时,发射指控大厅中的数据显示:一个压力值参数异常!

偌大的火箭,庞大的系统,问题出在哪里?火箭型号队伍迅速组织问题排查、推进故障分析,试验队员也由此开始了连续80多个小时的煎熬。

后方,北京远程测试大厅,技术保障人员了解了前方故障信息后,第一时间成立了后方保障工作组,查验过往数据、做仿真试验,展开系列推演诊断,同步配合发射场故障快速排查与定位。

前方,文昌航天发射场,排故紧锣密鼓进行着。此时,火箭箭体已完成加注,尾舱内一直处于热氮气吹除的状态。这意味着试验队员必须要戴氧气面罩进舱。两名总装人员换好服装、戴好面罩,从50厘米见方的舱门钻进了箭体。舱内一片漆黑,声音震耳欲聋,他们在憋闷的密闭空间里忍着严寒,攀爬在箭体结构件上摸索着检漏点。

“找到了!”两次核查后,问题暴露,但很快后方传来消息,这并不是元凶。不让火箭带一丝隐患上天,这是铁的纪律,5月19日23点50分,距离发射预定时间还有不到2小时,型号领导一致决定:推迟发射。

当天夜里,排故仍在紧张进行。5月20日,试验队员先后分4拨进舱排故,找到了新问题,并经过系列措施扭转局面。“又有希望了!”大家长吁一口气,以为5月21日凌晨就可以正常发射。然而,负8小时液氧补加之后,异常再次出现,发射再度终止。

在“冰火两重天”中坚守,危急时刻见担当

距离下一个发射窗口还有近9天时间,火箭燃料两加、两泄,高温、高湿、高盐雾环境中,一枚“冰箭”(长七火箭所用推进剂包括液氧,温度极低)要经历怎样的磨练?

发射两度推迟,这无疑是打击。型号队伍火速调整状态,重整旗鼓,倒排计划,开始为期4天的归零工作。

为了进一步摸排故障,试验队员仍然要一批批进舱。舱内低温、憋闷,一名试验队员刚出舱便吐了一地。连续48小时作业后,没有人喊苦、叫累。舱外,箭体上的水哗哗往下流,试验队员樊宇的后背被浇了个透。他时不时探着大半个身子钻进舱体,确保队友安全状态,“一切正常,放心了!”他默念着。作为一名守舱人,这样的动作他做了不止一次。

长七是名副其实的“冰箭”。火箭第一次推迟发射后,试验队员发现,箭体出现结冰现象。“火箭在大量的低温燃料加注后暴露这么长的时间,这在我们航天史上是第一次。”中国运载火箭技术研究院211厂天津大火箭公司57车间副主任赵鸿飞说。

五月的海南,酷暑难耐。“冰箭”外,36度高温,湿度达90%以上;“冰箭”中,零下183度低温。“冰火两重天”考验着火箭,也考验着每一名试验队员。箭体上,氧箱前的短壳上,冰块一个接一个,大的足足有三四十厘米长、10厘米厚、10厘米宽。队员们用工具小心翼翼地凿冰,还有人专门拿着兜子接冰,唯恐冰块伤到火箭。

危急时刻见担当。来自天津大火箭公司的总装团队里,“90后”年轻人占了90%以上。他们是第一批见到火箭的人,也是发射前最后一批撤岗的人。经过几天连续奋战,队员们眼睛里夹杂着红血丝,双腿起了痱子,但没有人退缩。为了赶时间、追进度,塔架下送来的绿豆汤,没有一个人来得及喝一口。

在千里之外的北京,还有无数航天人牵挂着这枚待发的火箭。5月20日凌晨1点,中国运载火箭技术研究院211厂23车间员工宋征的手机突然响了起来。“产品出问题了!”放下老组长的电话,宋征悬着一颗心,跨上摩托车火速往单位赶。

车间里,工艺人员、质量人员、生产人员全都在场。短暂的会议后,每个人按照各自任务立即行动。宋征负责更换产品,他立马赶到机场,乘最近的一班飞机飞向文昌航天发射场。

产品装配——宋征再熟悉不过了,然而上塔架装配还是头一回。为了万无一失,他提前3次上箭模拟操作。他打破传统安装方式,与团队成员制定详细的分解再装方案,五进五出、连续作战18个小时,最终完成产品更换。

中国运载火箭技术研究院15所的地面设备逆流程涉及110项302台套产品。中止发射以来,他们共梳理出了1031项产品状态全面分析检查确认项目。按照常规流程,供气系统设备只需要工作12个小时左右。为保证推进剂加注后的停放状态、配合紧急排故,供气系统连日持续供气不停歇。据工作人员陈山介绍,他们除了几十个小时持续加温舱段吹除外,还配合动力系统进行活门控制、气瓶充放气等工作。“只要火箭需要,我们就不离岗。”

成功是唯一标准,绝不带隐患上天

长七遥三火箭发射天舟二号任务,关系着空间站“天地运输走廊”能否顺利搭建和后续载人航天计划能否顺利实施,任务迫在眉睫。

“我们经得起考验和磨练,抱着必胜的信心,放下心理包袱,全神贯注,全力以赴,最后的胜利一定属于我们!”推迟发射的日子很难熬,长征七号火箭总指挥孟刚鼓励每一位试验队员。

5月25日,归零工作接近尾声;5月26日,模拟发射演练;5月27日、28日,加注准备;5月29日,推进剂加注,点火升空!

历经9天磨砺,长七遥三火箭顺利走完全部流程,最终实现了圆满成功。“这是空间站建造承上启下的关键之战,我们的目标有且只有一个,我们追求的就是‘稳稳的成功’。”长征七号火箭型号总师程堂明说。

这场鏖战着实艰难不易,航天人顶住了压力,争分夺秒排故归零,终得拨云见日。“透过现象,把真实的问题找出来。”这是火箭增压输送系统设计师张立强在这次归零工作中最大的感悟。星河滚烫,天舟穿梭,成功是唯一标准,中国航天绝不能带疑点和隐患上天。

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