去空間站的“快遞小哥”都有哪些真本事?
來源:光明日報
發(fā)布時間:2021-07-30
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  長征七號運載火箭是為了滿足中國空間站工程發(fā)射貨運飛船而研制的新一代中型運載火箭。2017年4月,長征七號遙二火箭將我國第一艘貨運飛船天舟一號送入預定軌道;時隔4年后,2021年5月29日,太空“快遞業(yè)務”再次開通,長征七號遙三火箭又將天舟二號貨運飛船送入太空。

  據(jù)悉,除了空間站建造階段2年4次的發(fā)射任務外,進入空間站運營階段,長征七號火箭仍將保持每年2次發(fā)射。那么,長征七號火箭都有哪些真本事,才能擔當如此重任呢?

  本領一:力氣大?

  載人空間站升空后,航天員要在空間站駐守,吃、穿、用乃至呼吸所需的物資,以及空間站維持正確軌道所需的燃料,都要由貨運飛船及時送到。要把載有大批物資的貨運飛船按時送入太空,就必須靠“力氣大”、可靠性高的運載火箭。

  據(jù)中國運載火箭技術研究院(以下簡稱“火箭院”,中國航天科技集團有限公司所屬)總體部相關設計人員介紹,得益于綠色、高能的液氧、煤油燃料和新一代大推力液氧煤油發(fā)動機,長征七號火箭近地軌道運載能力達到13.5噸,比采用傳統(tǒng)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(fā)動機可提供超過700噸的起飛推力。

  本領二:更智能?

  為滿足中國載人空間站工程發(fā)射貨運飛船和未來載人運載火箭更新?lián)Q代的需求,研制人員為長征七號“快遞小哥”的“大腦”插上了智能的翅膀,將其打造成全數(shù)字化控制火箭。擁有了基于多余度總線的全數(shù)字控制系統(tǒng),火箭的可靠性得到大幅提高。

  據(jù)了解,長征七號火箭的設計可靠性達到0.98,屬于國內(nèi)領先、世界一流。它不僅能在8級大風中轉(zhuǎn)場,還能在雨中發(fā)射,不管風吹雨打,都能運送載荷精準入軌??梢?,依靠“智能”的長征七號火箭準時準點運送貨物,才能保障航天員在空間站內(nèi)的生活,保證空間站任務的順利進行。

  本領三:很環(huán)保?

  在役火箭發(fā)射時,點火瞬間,發(fā)射塔架總是被大量的紅色煙霧所籠罩,火箭尾部也會冒著紅色火焰。而長征七號火箭在中國文昌航天發(fā)射場起飛時,原本的紅色煙霧消失了,取而代之的則是大量白色煙霧。

  “在役火箭推進劑使用的是四氧化二氮、偏二甲肼,發(fā)射時,不完全燃燒的四氧化二氮在常溫下易分解成紅棕色的二氧化氮氣體。伴隨著火箭起飛,這種氣體圍繞在發(fā)射塔架周圍,形成我們看到的紅色煙霧。而長征七號火箭采用具有自主知識產(chǎn)權的兩種新型液氧煤油發(fā)動機,煤油不充分燃燒產(chǎn)生的顆粒和水蒸氣混合凝結成白色煙霧,較常規(guī)推進劑比沖(單位質(zhì)量推進劑產(chǎn)生的沖量)提高了20%,推力提高了60%?!被鸺嚎傮w部相關設計人員解釋。

  本領四:能適應?

  中國文昌航天發(fā)射場全年12小時內(nèi)降水5至15毫米的中雨較多,降水量大、氣候潮濕,因此,防水工作從火箭研制初期就被列為重中之重。“例如,在火箭的部段對接處、細小的孔徑和縫隙處,都要做防水處理;在排氣孔處,則實現(xiàn)排氣防水雙功能并舉;針對低溫液體貯箱加注后無法避免的冷凝水聚集問題,開設排水孔等。”火箭院總體部相關設計人員列舉道。

  此外,長征七號火箭還沿用了過去長征火箭家族3.35米直徑的設計,既能滿足文昌航天發(fā)射場的發(fā)射要求,也能通過陸路運往內(nèi)陸發(fā)射場進行發(fā)射,發(fā)射適應性明顯更強。

  可見,正因為具備上述優(yōu)勢,長征七號火箭才能成為我國在役主力火箭的“接班人”和未來航天發(fā)射任務的“主力軍”?!拔磥?,它不僅可以滿足我國載人空間站工程發(fā)射貨運飛船的需求,還將承擔多種類型的發(fā)射任務,肩負起長征火箭技術進步和更新?lián)Q代的歷史重任?!被鸺嚎傮w部相關設計人員強調(diào)。(本報記者 張蕾 張亞雄 本報通訊員 董佳瑩 郭娟)


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