向着空间站出发!神舟十八号载人飞船发射取得圆满成功

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4月25日20点59分,我国在酒泉卫星发射中心,运用长征二号F遥十八运载火箭,托举神舟十八号载人飞船点火升空,将载有3名航天员的飞船精准送入预定轨道,我国2024年度首次载人发射任务取得圆满成功。

飞船入轨后,将按照预定程序与空间站组合体进行自主快速交会对接,神舟十八号航天员乘组将与神舟十七号航天员乘组进行在轨轮换。在空间站工作生活期间,神舟十八号航天员乘组将进行多次出舱活动,开展微重力基础物理、空间材料科学、空间生命科学、航天医学、航天技术等领域实(试)验与应用,完成空间站碎片防护加固装置安装,舱外载荷和舱外平台设备安装与回收等各项任务。

目前,空间站组合体已进入对接轨道,工作状态良好,满足与神舟十八号载人飞船交会对接和航天员进驻条件。

从1999年起,有着“神箭”称号的长二F火箭全程参与了中国载人航天工程“三步走”战略的每一步,它用100%的成功率,为航天员搭建了一条安全“天梯”。如今,“神箭”再度出征,带着几代航天人对安全可靠的执着追求,一路稳中求进。

从0.9896到0.9903,可靠性再创新高

老一代航天人以可靠性和安全性作为第一目标设计出了长二F火箭,让它自诞生之初,就被注入了“安全基因”。

从1999年首飞至今,“神箭”长二F火箭在自我成长的道路上从未停步。

在年轻一代的航天人在接手长二F火箭后,在技术状态改进的过程中,无论是设计裕度、设计可靠性还是环境适应性,都遵循了接近严苛的状态管理,握紧了守护航天员安全的“接力棒”。

每一发任务,长二F火箭团队都在追求更高的安全水准。火箭院秦曈介绍,目前长二F火箭的可靠性评估已从0.9896提升至0.9903,安全性评估值达0.99996。与长二F遥十七火箭相比,遥十八火箭进行了32项技术状态改进,涉及火箭产品和地面设备等多个方面。

任何一处状态变化,都被设计人员放在“显微镜”下,进行抽丝剥茧般的风险分析。

长二F火箭团队严格把控生产和制造过程,从设计环节到产品生产过程控制,再到靶场的装配操作,确保每一个部件和系统都能达到最高的质量标准。

火箭在飞行过程中需要承受载荷,以及力热环境所带来的挑战。为了提升火箭的抗干扰能力,长二F火箭团队在设计裕度上留足了空间。

以控制系统为例,长二F火箭采用了双冗余甚至三冗余的设计策略,即使火箭在飞行过程中出现了单板级故障,仍可以保障飞行安全。

在产品生产过程中严格把关,挑选“优质子样”。

随着每年生产的零部组件产品数量的增多,长二F火箭实施了组批投产,极大提高了子样的数量以及产品质量控制的一致性。

“数量上来了,选择空间就更大了,可以为火箭挑选更优质的子样。”中国航天科技集团有限公司第一研究院顾名坤说。

在装配操作中,长二F火箭团队首次采用质量确认形式。设计人员根据装配要求和技术指标形成检验表格,在跟产的过程中,逐项确认装配状态和检查装配数据,让装配操作质量更加精准可控。

从49天到30天,测发流程不断优化

自空间站建造任务启动以来,长二F火箭就进入了常态化快节奏发射状态。

为了将航天员又快又稳送入太空,从执行长二F遥十二火箭发射任务起,研制团队围绕发射场流程优化持续探索,经过一次次任务的不断积累,长二F火箭发射场流程已由空间站建造初期的49天缩减到30天。

首次使用合罩操作平台,合罩效率提升了30%。在扣罩厂房里,操作人员需要乘坐升降车上下移动,在纵向分离面上,自上而下连接解锁机构,使两个半罩“合二为一”。

“采用新的合罩操作平台后,操作台由单层升级为四层,实现了并行操作,合罩时间由12个小时缩短为8个小时,合罩效率提升30%。”顾名坤向记者解释道。

多年来,长二F火箭团队不断寻找提升效率的“最优解”。

从人工完成贮箱、壳段生产,到逐步采用自动化技术实现铆接和焊接,“随着技术水平的进步,仪器设备的可靠性有了较大提升,大量仪器设备的测试和装配工作在进入发射场前就可以完成”。顾名坤表示,每一项看似“微不足道”的改变,都是提升火箭零配组件的生产效率、装配效率以及测试效率的有力抓手,并持续带动测发流程得到进一步优化。

研制团队积极应用数字化、网络化等新一代信息技术,借助远程测发支持系统等数字化手段,实现火箭测试数据前后方实时互联互通,让数据判读更加高效准确。开发了诸元设计及传递系统,在有限的射前准备阶段,进一步提升了诸元数据传递的效率和准确性。

努力实现100%国产化,让“神箭”越飞越稳

作为中国第一型载人运载火箭,也是我国现役唯一的载人运载火箭,长二F火箭专门设计了独有的故障检测系统和逃逸救生系统。

20多年间,长二F保持了100%的发射成功率,尽管逃逸救生系统从未启用过,但在这条看不见的战线上,研制人员针对逃逸救生策略制定、故障模式修订等做了大量看不见的改进与完善工作,只为更好保障航天员生命安全。

“对于新研产品,从方案设计到元器件选型,都严格遵照自主可控的要求,努力实现百分之百国产化。”顾名坤表示,对于自主可控占比少的老产品,则采用整机替代或者元器件原位替代。通过多措并举,逐步提高产品国产化率,让“神箭”越飞越稳。

“我们的目标是做到百分之百的可靠,确保每一次发射任务都圆满成功。”顾名坤表示,未来长二F火箭仍将继续执行空间站应用与发展阶段神舟载人飞船发射任务,为空间站开展常态化运营提供坚实保障。

另外,在4月25日下午,航天科技集团在武汉发布了长征八号系列运载火箭新构型,新构型命名为长征八号甲运载火箭。

25日发布的长征八号系列火箭新构型有两个助推器,运载能力由5吨提升至7吨,整流罩直径更大,可以完成更多规格载荷的发射任务。

长征八号系列火箭是我国新一代中型中低轨道运载火箭,目前已完成3次发射任务和16发订单签订,订单类型覆盖了国家重大专项和商业航天等领域,是未来我国商业航天发射服务的主力军。

【采写】记者 王诗堃 徐勉 杨琼 

通讯员 王乐天 桑茜

统筹】 张志超

编辑 佘余 邓苇
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