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长征五号火箭在T之前在做什么?

发布于:2021-01-16 被浏览:4145次

对于任何航天任务来说,人们最关注的亮点时刻就是发射前最后10秒的激动人心的倒计时。

随着巨响,火箭起飞了,整个发射场和各种直播平台的气氛达到了欢呼和“刷屏”的高潮。

倒计时的最后时刻就是我们常说的“T时刻”,发射前T-(T减),发射后T (T加)。这个传统从世界太空飞行开始就被采用了。即使火箭发射是一个高度自动化的过程,所有的过程都已经提前加载到各种控制程序中,但全世界的宇航员仍然坚持这个习惯,对着自动计时程序大声读出这10个数字。

由于习惯和火箭发射技术的不同,我国的T时间一般是火箭点火的时刻,离起飞时间还有几秒钟。

因为一个航天任务不仅仅是发射场、火箭和航天器载荷的简单组合,还涉及到许多单位和参与者。

t时间不仅仅是最后的10秒,还有一个更大的意义在于,通过不断的通知最终节点,可以同步人可以参与的这些环节。那么,T时刻之前,以长征五号火箭为例,它们都要经历什么呢?

T-数月:火箭出厂前总装测试

太空任务的成本极高,需要提前几年规划。在此期间,运载火箭和待发射的航天器需要经历制造试验等复杂过程。例如,在火箭发动机制造完成后,有必要在R&D基地进行短期试运行,以确保在实际发射过程中性能达到预期。航天器还需要通过在参与的研究机构中反复模拟空间工作环境来测试其工作性能。

长征五号是我国新型重型运载火箭。目前已经进行了6次发射任务(包括一次长征5 B的发射),也是一个不断试验、总结经验、进一步技术改进的过程。与上一次相比,每次发射都有很多技术改进。比如姚三火箭发射前,总工程师董力介绍,该火箭有200多项技术改进,在可靠性和工作性能上取得了重大突破。当然,这也意味着大量繁重的测试工作。

所以在T-几个月的时间里,火箭发动机制造企业、试验基地、天津大型运载火箭基地、飞船制造参研单位等等都已经处于非常忙碌的最后冲刺阶段。这些单位大多不在中国文昌航天发射场,但对他们来说,飞船和火箭出厂的时刻是“T时刻”。

T-两个月前:海上运输

长征五号火箭是个不折不扣的“大胖子”:火箭最大直径达到5米,远超之前长征二、三、四系列的最大3.35米。这意味着由于隧道和桥梁的大小等因素,无法通过常规陆路运输,所以长征五号必须通过海路运输,并在文昌航天发射场发射。文昌更靠近赤道,可以给从西向东发射的大部分任务以更大的地球自转速度,提高运输能力,节省推进剂。文昌三面环海,火箭残骸坠落区几乎没有问题。

飞船和各单元负责的长征五号火箭部件到达外观状态后,分别运输到总装车间,组装成专门设计的集装箱,用一小段路运输,然后将大型集装箱吊装到航天运输船上,再运输到海南青兰港转运枢纽,最后用另一段路运输,顺利到达发射场总装车间。

2021年,中国空间站核心舱将由长征五号乙火箭发射。日前,在总装前的道路运输过程中,航天科工集团八院805所开发的太阳能机翼,为了考虑低温运输环境的影响,采用了非常“硬核”的保温方式。航天科技集团还将其与嫦娥五号返回舱的“暖宝宝”保温方式并列,并自嘲“最先进的产品往往采用最简单的保温方式”,也获得了众多网友的一致好评。

这一进程中最重要的海运环节由2013年刚刚投入使用的王源21号和22号完成。因为它们是功能完全不同的运输船,所以它们的编号不应该沿用王源1号到7号的传统航天测量船编号,而应该从20系列重新编辑。

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T-一周前:最后的总装测试和垂直转运

航天器和运载火箭抵达文昌航天发射场后,会立即开始总装和全流程带电测试,持续两个月左右,这个过程也出现众多“硬核工业风”的装配照片,火遍全网。

在封闭的车间里进行过充分的测试之后,最后一周时,火箭和航天器组合体将会首次对外正式亮相,它们将会被运出并通过重型运载工具垂直转运到发射架。此时也基本意味着火箭发射进入最后准备阶段。

T-10秒前:发射前全系统准备

火箭抵达发射架并固定后,发射架的避雷塔、脐带塔、回转平台和摆杆等系统就会把火箭保护起来。期间,将会对火箭和航天器加电和进行最终全发射流程测试。飞行控制中心、气象部门、发射场指挥部也会紧密联动,研究最理想的火箭发射窗口,即确定最理想的T时刻。确定后把相应轨道对应的程序装载到火箭和航天器中。

与此同时,发射场负责推进剂的分系统开始陆续准备液氧、液氢、煤油等推进剂,陆海天测控系统(地面测控站、远望航天测量船、天链一号)等做好最终准备,各地专家和媒体纷纷抵达海南文昌,文昌当地交通部门、气象部门、安全部门等也会采取相应举措,确保航天发射期间的工作安排顺利进行。

在T时刻前的一天内,整个发射场达到最繁忙的时刻。火箭会陆续注入煤油、液氧、液氢等推进剂和惰性气体等保护性气体,由于蒸发和排压操作火箭附近也会变得“烟雾缭绕”。而指挥大厅内,各个分系统开始最后的检查和时间同步。

最终,T时刻逐渐到来,全场一片寂静,随着“01”指挥员坚定沉稳地念出“10,9,8,7,6,5,4,3,2,1,点火”的指令,长征五号火箭的10台一级发动机犹如巨龙喷出烈焰,轰鸣声震天动地瞬间击破所有的寂静。等待数秒后,火箭推力超过重力,长征五号腾空而起,带着航天器飞向目标轨道。

综上,T时刻是一个同步火箭和航天器制造生产、总装测试、海路运输、星箭联调、垂直转运、发射保障、陆海天测控等多个环节的时刻。参与的远不止包括航天人,还有气象部门、交通部门、媒体电台、航天爱好者等众多人员。

T时刻,是调动所有人神经的那根弦。