“神箭”是怎樣煉成的——改進型長征二號F火箭“兩總”專訪
新華社北京6月15日電 (新華社記者王敏)我國首次載人空間交會對接任務大幕即將拉開。從火箭點火到飛船入軌前后也就10多分鐘。但是,這是航天員進入太空的第一步,也是危險性最大的一個環(huán)節(jié)。那么,放心“天梯”如何搭建,“神箭”是怎樣煉成的?記者專訪了航天科技集團改進型長征二號F火箭的總設計師荊木春和總指揮劉宇。
“神箭”成長記
在業(yè)內,長二F火箭被譽為“神箭”。因為關系到航天員的生命,它是中國航天史上第一次有明確的0.97可靠性和0.997安全性指標要求的運載火箭。
1999年,首枚長二F火箭將首枚神舟飛船送入太空,至神舟九號飛船發(fā)射前,已先后有9枚長二F火箭在太空寫就輝煌,留下了不平凡的印記。
在火箭的各個系統(tǒng)中,結構系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和動力系統(tǒng)尤為重要。它們猶如人體的“軀干”“大腦”和“心臟”各司其職,給火箭注入了強大的生命活力。長二F火箭因為載人的特殊性,比一般火箭多了故障檢測處理系統(tǒng)和逃逸系統(tǒng)。
“這9枚火箭當中,發(fā)射神舟三號飛船和神舟八號飛船的火箭,有過比較大的改進。”一路伴隨著長二F火箭成長、現已是中國航天科技集團長二F火箭總設計師的荊木春介紹。
歷經了兩次飛行試驗后,發(fā)射神舟三號飛船的長二F火箭正式啟動了逃逸系統(tǒng),目的是給即將到來的載人航天飛行做準備。
逃逸系統(tǒng)是在飛船發(fā)射段的重要安全裝置,被稱為航天員的“護身符”。一旦火箭發(fā)生意外情況,它可以迅速啟動,幫助航天員逃離危險區(qū)。
在我國進行的神舟五號、神舟六號、神舟七號3次載人飛行中,由于任務進展順利,逃逸系統(tǒng)均沒有啟用。但是,該系統(tǒng)的存在對載人航天飛行的重要意義,仍然不言而喻。
改進,造就一枚全新的火箭
隨著我國載人航天工程邁向縱深,建立空間站的構想越來越近在咫尺。2011年的首次空間交會對接任務,對火箭的運載能力及飛船的入軌精度指標要求明顯提高。
因此,設計師系統(tǒng)對執(zhí)行我國首次交會對接任務的分別用于發(fā)射“天宮一號”和神舟八號飛船的兩枚火箭進行了最大動作的改進。除了火箭殼體外,核心部分幾乎是全新的。用劉宇的話說,“改進型長二F火箭幾乎是全新的火箭”。
兩枚火箭,一枚用來發(fā)射目標飛行器,一枚用來發(fā)射神舟八號飛船。兩枚火箭除了一些細微差別,狀態(tài)基本一致。
在基本一致的狀態(tài)中,火箭內部全新的控制系統(tǒng)最引人注目。它使用的方案、原理、具體設備、軟硬件等方面都較“神舟七號”時發(fā)生了很大變化,相當于給火箭置換了一個全新“大腦”。
兩發(fā)火箭不一樣的地方,主要是由于任務不同,發(fā)射“天宮一號”的火箭采用了馮·卡門曲線新型整流罩,而發(fā)射“神舟八號”的火箭恢復了發(fā)射“神舟七號”時的逃逸塔和故障檢測系統(tǒng)。
到了“神舟九號”,已經初長成的“神箭”將迎來它生命中的第10次飛行、第4次載人飛行。當然,如果按照設計師系統(tǒng)的眼光,以“一枚全新火箭”的標準來看的話,這將是改進型“長二F”的第3次飛行,且還是首次載人飛行。
高強度發(fā)射的奧秘
“正常情況下,一枚長二F火箭的生產周期需要3年。在去年首次交會對接任務完成時,發(fā)射神舟九號飛船的改進型長二F火箭就完成了產品生產、驗收和綜合試驗?!?劉宇說。
發(fā)射“天宮一號”“神舟八號”“神舟九號”3個任務如此靠近,意味著載人火箭迎來了一定程度的高強密度發(fā)射時代,應對之策是組批生產。
“組批生產既能滿足高密度發(fā)射的需要,又可以避免火箭多種狀態(tài),便于對產品質量進行統(tǒng)一控制?!弊鳛榻M織管理的“第一責任人”,劉宇對這一方式已不陌生。
幾年前,為了完成首次空間交會對接任務,火箭研制隊伍一次性地投產了5枚火箭。其中,2枚用于發(fā)射目標飛行器(含一枚備用),3枚用于發(fā)射神舟飛船?!吧裰劬盘枴卑l(fā)射前,5枚火箭已經發(fā)射了2枚。發(fā)射“神舟九號”的火箭,也來自其中。前2枚火箭的表現好壞,直接能夠反映“神舟九號”用火箭的狀態(tài)。
“神舟八號”發(fā)射完,火箭設計師系統(tǒng)對飛行數據進行了評估。數據表現非常完美,表明了相關技術和狀態(tài)得到了初步驗證。因為屬于同一批次,各方都認為,“神舟九號”的火箭可以承擔載人飛行任務。
“去年發(fā)射‘天宮’‘神八’時,我們一直是按照首飛的要求進行的?!眲⒂羁谥械摹笆罪w”,指的是航天型號首次飛行。通常情況下,首飛型號要比常態(tài)型號經歷一道又一道復雜的、嚴格的質量控制程序。
“改進型長二F火箭只進行過兩次飛行,次數比較少。在飛行充分性不足的情況下,我們只能通過測試的覆蓋性及嚴把質量關等工作來彌補?!鼻G木春表示。
經過一系列質量加嚴控制措施,火箭于4月份通過了出廠評審。專家表示,根據火箭的評定結果,這一枚火箭的質量和水平不低于“天宮一號”“神舟八號”的火箭,有些方面還要更好。
“改進型長二F火箭即將展示它最閃耀的生命之旅。一分耕耘,一分收獲,我們將在過程完美的基礎上,實現結果圓滿?!边@是出征儀式上劉宇激動的話語,同樣是千千萬萬航天人的愿望。