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亮点3
指标提高3倍保入轨精度
火箭点火升空后,之所以能够按预定轨迹飞行,并最终能够精确地将目标送入预定轨道,主要靠火箭的控制系统来完成整个过程。
荆木春说,为了完成这次交会对接任务,入轨的精度要求有了很大的提高,有些指标比原来提高近三倍。“为了满足要求,火箭控制系统首次使用了迭代制导方式。”除了整流罩,发射“天宫”和发射“神八”的火箭状态基本是一致的,发射“天宫”时,把参数做了调整,从而保证入轨精度和入轨的姿态。
此外,“长征二号FT1”控制系统的一个重大更改是,取消原先的气浮陀螺平台,采用两套惯组作为测量装置。这样一来,火箭不仅增加了运载能力,更重要的是可以更好地满足火箭在俯仰偏航方向上的机动要求。
亮点4
“铝改钢”提高火箭可靠性
荆木春说,首次交会对接任务对“天宫一号”的入轨精度并没有很高要求,但对“神舟八号”的入轨精度要求很高。因此,工程研制人员选择了两套制导方案:当发射目标飞行器时,火箭仅采用摄动制导;当发射飞船时,火箭采用“摄动+迭代”组合制导。“打个比方说,家住五环路,工作单位在三环路。摄动制导给你规定好了具体路径,而迭代制导只是告诉你目的地,并不限制具体路径。”
据张智透露,“长征二号FT1”研制团队将动力系统的自生增压管路的导管材料由铝合金换成了不锈钢。火箭结构系统通常称为箭体结构,多用金属板材和加强件组成的硬壳、半硬壳式结构。材料多为比强度和比刚度较高、塑性范围较窄的铝合金,部分采用不锈钢、钛合金和非金属材料,铝改钢提高了火箭的可靠性。
亮点5
“大力士”新型火箭正研制
张智说,一直以来,火箭对可靠性的设计要求都是所有航天系统中最高的。
“其他飞行器,如卫星,在飞行时发生故障,还有一定的时间来进行调整,地面也可以人工参与。”张智说,火箭不行,它的实时性要求非常高,一旦发生故障,必须在几百毫秒内实施故障隔离,进行系统重组。
另据荆木春介绍,美国和俄罗斯火箭的运载能力都比较大,而我国火箭运载能力相对较小。为确保完成后续发射空间站等任务,我们正在研制更大推力的新型火箭。正在研制的新型火箭,使用的燃料是液氧煤油,从环保角度来讲更清洁、更安全。
■ 长征家族族谱
由我国独立研制的长征系列运载火箭是中国航天的主力运载工具。目前共有长征一号、长征二号、长征三号、长征四号4类(种)国产型号。
长征一号
是一种三级火箭。全长29.86米,最大直径2.25米,起飞重量81.6吨,起飞推力102吨,能把0.3吨重的卫星送入440公里高的近地轨道。1970年4月24日,长征一号运载火箭成功地将“东方红一号”卫星送入预定轨道。
长征二号
是一种两级火箭,全长31.17米,最大直径3.35米,起飞重量190吨,能把1.8吨的卫星送入距地面数百公里的椭圆形轨道,是中国航天运载器的基础型号。长征二号F/H运载火箭是国内目前可靠性、安全性最高的运载火箭。
长征三号
是在长征二号基础上于1984年研制成功的,增加的第三级采用低温高能液氢、液氧发动机。全长44.86米,一、二级直径3.35米,三级直径2.25米,起飞重量204.88吨,同步转移轨道运载能力为1.6吨。
长征四号
是在风暴一号基础上研制的三级常规运载火箭,作为发射地球同步转移轨道卫星运载火箭的另一方案,其后改型为长征四号A。全长41.9米,最大直径3.35米。
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