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祝贺!梦天实验舱发射任务圆满成功
北京时间2022年10月31日15时37分,搭载空间站梦天实验舱的长征五号B遥四运载火箭,在我国文昌航天发射场准时点火发射,约8分钟后,梦天实验舱与火箭成功分离并准确进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。
三战三捷
决战决胜空间站建造任务
2021年4月29日
长征五号B运载火箭(简称“长五B火箭”)成功发射空间站天和核心舱,中国空间站在轨组装建造全面展开。
2022年7月24日
长五B火箭成功发射空间站第2个舱段问天实验舱。
2022年10月31日
长五B火箭成功发射梦天实验舱,完成我国空间站“T”字基本构型在轨建造任务。
空间站天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱三舱形成“T”字基本构型,标志着我国空间站“T”字基本构型组装完成,载人航天“三步走”发展战略迈出了重要一步。
一组数字看懂梦天实验舱
多项“黑科技” 打造专属“座驾”
01
超大整流罩,不止于大
长五B火箭拥有目前我国最长最大的整流罩,整流罩长度达到20.5米、直径5.2米,容积超过345立方米。如此宽敞的空间,也是为发射空间站舱段而量身打造的。
此外,为了改善气动特性,火箭整流罩采用流线型的冯·卡门曲线外形,可以更好地减小空气阻力,减轻载荷影响;同时整流罩分离采用了旋转式分离方案,确保超大整流罩安全可靠地分离。
02
“零窗口”发射,分秒无误
空间站交会对接任务对长五B火箭提出了“零窗口”发射的需求,发射时间精度误差要控制在1秒以内,这就要求火箭各系统在点火前提前做好准备,等待点火。
作为采用液氢、液氧等低温推进剂的“冰箭”,长五B火箭的“零窗口”发射需要综合权衡发射准备的“提前量”和低温推进剂“蒸发”的“消耗量”间的关系。
为此,研制人员通过可靠性分析和试验实现了关键系统可靠性提升,通过射前流程优化提高了各系统对“零窗口”发射的适应性,开创了我国低温运载火箭“零窗口”发射的先河。
03
大直径舱箭分离,以“柔”克刚
空间站舱段和长五B火箭的连接接口直径超过4米,舱箭分离需要考虑可靠性、冲击环境等多个方面的因素,既要确保安全分离,又要尽量将分离过程中出现的冲击环境等不利影响降到最低。因而火箭采用了“双隔冲框+阻尼盒”的降冲击方案,并应用了“颗粒阻尼技术”。
“颗粒阻尼技术”是一种新型振动被动控制技术,通过颗粒体和阻尼器构成一个耦合、封闭的非线性系统,依靠摩擦和非弹性碰撞,迅速地耗散动能,实现减振降噪的效果,使空间站舱段可以在“下车”过程中感受到火箭的“温柔”。
04
大推力直接入轨,一步到位
长五B火箭采用一级半构型,由芯一级+助推器+舱罩组合体组成,因此没有单独的调姿和末速修正系统,而是利用一级火箭直接将有效载荷送入预定轨道。
在一级发动机关机时,约140吨的推力在几秒钟之内消失,相当于一辆高速行驶的火车突然“刹车”,还要稳稳停靠在指定位置。研制人员通过采用姿态控制增益优化和复合制导方法,提高了火箭姿态控制精度,降低了制导误差对精度的影响,使火箭在分离时处于最佳“姿态”和最准位置。
同时,增加了2枚反推火箭,使火箭一级箭体可以及时避开空间站舱段的轨道面,提高了舱箭分离的安全裕度。