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    成功發射!天舟四號送來了哪些“太空快遞”?

    來源:人民日報客戶端時間:2022-05-10 11:38:05 作者: 編輯:萬代喜 責任編輯:楊波

    成功發射!天舟四號送來了哪些“太空快遞”?

    5月10日1時56分,從文昌航天發射場出發,我國第四艘貨運飛船——天舟四號由長征七號遙五運載火箭成功發射升空。作為2022年空間站任務的首次發射,開啟了中國空間站在軌建造階段序幕。

    拍攝:屠海超

    200余件(套)貨物補加推進劑約750千克,上行物資總重約6000千克

    航天員在空間站長期駐守,吃、穿、用乃至呼吸所需的物資,都要由后勤補給航天器——貨運飛船及時送到空間站,空間站維持正確軌道所需的燃料也靠貨運飛船運送。去年,長征七號火箭分別將天舟二號、天舟三號貨運飛船送入太空,完成了空間站建造階段的補給任務。此次天舟四號在神舟十四號航天員乘組入駐空間站前,再次向空間站提前運去物資。

    據介紹,天舟貨運飛船采用型譜化方案,設計了滿足不同貨物運輸需求的全密封、半密封半開放、全開放3個的貨物艙模塊,與通用推進艙模塊組合形成全密封貨運飛船、半密封半開放貨運飛船和全開放貨運飛船3種型譜。天舟四號貨運飛船為全密封貨運飛船,是世界現役貨物運輸能力最大、在軌支持能力最全面的貨運飛船,承擔著為神舟十四號乘組提供物資保障、空間站在軌運營支持和空間科學實驗的任務,??靠臻g站期間將實施貨物補給、推進劑補加,開展空間科學實驗。

    此次任務中,天舟四號裝載了航天員系統、空間站系統、空間應用領域、貨運飛船系統共計200余件(套)貨物,其中包括貨包貨物和直接安裝貨物,攜帶補加推進劑約750千克,上行物資總重約6000千克,將為神舟十四號乘組3人6個月在軌駐留、空間站組裝建造、開展材料科學、微重力、航天醫學試驗等空間應用領域提供物資保障。

    為保證貨物安全快遞到“太空之家”,天舟四號采用貨包、支架、貯箱等多種貨物裝載方式,貨物種類、數量可根據空間站需求動態配置;同時,還具備承擔空間站姿態軌道控制、并網供電以及空間站遙測、數據傳輸支持等空間站運營支持任務的能力以及空間科學實驗支持能力。

    在天舟貨運飛船系統研制過程中,中國航天科技集團有限公司五院研制團隊根據前幾次航天員乘組的在軌使用意見,做了改進和優化。

    為了查找貨物更加方便和直觀,天舟四號通過標簽和提手的色彩設計,增加了貨包色彩標識;為方便航天員在軌操作裝貨適配板,避免每次準確對位螺釘,天舟四號開始為適配板和對應貨架增設搭扣帶,實現在軌期間便捷防漂;為減小緩沖包裝材料的在軌空間占用,便于收納存儲,對貨包內的緩沖泡沫進行分塊小型化優化設計,并增氣柱緩沖方案以減重。這些巧妙的設計讓天舟四號貨運飛船的后勤保障補給能力變得更強。

    長七火箭與天舟貨運飛船第四次“攜手”奔赴太空,二者已十分“默契”

    長征七號火箭是為了滿足空間站工程發射貨運飛船而研制的新一代中型運載火箭。執行首戰的長七火箭,為長征二號F和長征五號B運載火箭開了一個好頭。

    2022年是中國載人航天工程立項實施30周年,也是空間站建造決戰決勝之年。根據任務安排,全年共實施6次飛行任務,將通過長征五號B、長征七號和長征二號F三型運載火箭分別發射空間站問天艙、夢天艙、兩艘天舟貨運飛船、兩艘神舟載人飛船。

    據中國航天科技集團有限公司所屬中國運載火箭技術研究院長七火箭總體主任設計師邵業濤介紹,本次是長七火箭與天舟系列貨運飛船第四次“攜手”奔赴太空,二者已十分“默契”,火箭總體技術狀態也逐漸趨于穩定,飛行可靠性評估值達0.9838這一國際先進水平。

    本次任務中,火箭共有射前流程優化和可靠性提升等17項技術狀態變化。例如,在發射當天并行加注液氧煤油,減少了射前準備時間,降低了對人員設備氣象保障等條件的要求,提高了發射可靠性……通過一系列舉措,長七火箭首次實現在一個月完成測試、發射。

    要把載有大批物資的貨運飛船按時送入太空,就必須有運力足、“力氣”大、可靠性高的運載火箭。長七火箭總重為500 余噸,箭體外殼、電纜、儀器等重量加在一起只有50 余噸,其余都是液氧煤油推進劑的重量,超過90%。

    火箭專家說,火箭是衛星等載荷通往太空的“專車”,車本身的自重越小越好,能提供動力的燃料越多越好,這樣就可以把盡可能多的“運量”留給“乘客”。

    長七火箭近地軌道運載能力達到13.5噸,比采用傳統燃料的運載火箭多出一半以上。其中,芯一級和助推器上的6臺液氧煤油發動機可提供超過700噸的起飛推力。

    火箭院總體部火箭設計專家徐利杰說:“燃料在火箭整個體重中比重越大,火箭的結構效率越高,說明設計越合理?!彼f,在設計中,他們把火箭的外殼、電纜、儀器等部件盡可能設計得簡潔、功能強大,以減輕重量。

    長七火箭的設計可靠性達到國內領先。為了應對海南濕熱多雨、臺風頻繁的海洋氣候,長征七號火箭具備了全天候發射能力,可以在低溫燃料加注后停放24小時,為成功發射爭取更多有利時間,形象地說就是“想打就打”。

    火箭院總體部火箭設計專家朱平平介紹說,以“長五”“長七”為代表的新一代運載火箭,加注的推進劑分別是液氫、液氧和液氧、煤油,都是低溫燃料,其中液氫的溫度達零下253攝氏度,液氧的溫度達零下183攝氏度。液氫液氧燃燒后產生的是水,無毒無污染,且大大提高了火箭的運載能力。(余建斌)

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