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人民日报 2017年04月20日 星期四
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“零窗口”发射前夕,记者探营中国文昌航天发射场——

天舟,今夜从这里出征

本报记者 余建斌 刘诗瑶

《 人民日报 》( 2017年04月20日   15 版)

  中国送入太空的最重载荷

  碧海,蓝天,椰林,海天之间的中国首个滨海发射场——文昌航天发射场,雄伟壮观。

  发射场场区内,各种车辆和人员来往穿梭。决战阶段,天舟一号货运飞船发射前的各项准备工作正在紧张进行。文昌航天发射场是我国唯一能够发射长征七号和长征五号火箭的发射场,曾在去年成功执行长征七号和长征五号火箭首飞任务,创造了我国特殊自然条件下重大工程建设和航天发射技术多个第一。这次发射,也是这个现代化新型航天发射场2014年建成以来的第三次航天发射。

  椰林深处,雄伟的发射塔架巍然耸立,整装在长征七号火箭顶部整流罩内的天舟一号货运飞船,静待出征。

  长征七号遥二火箭发射的天舟一号货运飞船,是我国到目前为止送入太空最重的载荷,重量达到13吨。长征七号火箭作为我国新一代中型运载火箭,将我国近地轨道运载能力从8.6吨提升至14吨。通过分析,目前长征七号遥二火箭还有约1吨的运作能力余量,可满足发射任务要求。

  文昌航天发射场是我国首个滨海发射场,可满足新一代大推力运载火箭和新型航天器发射任务需求。由于地处海南岛,发射环境具有高温、高湿和高盐雾等特点,在发射区火箭低温加注后,箭壁会有大量的冷凝水留下来,碰到低温连接器会结冰,影响发射。为此,长征七号火箭采用塑料布进行导流,并在箭上部段对接面处设计“F”形小支架支撑,这个小设计有效解决了冷凝水结冰的大问题。

  据中国航天科技集团公司一院长七火箭副总师助理胡晓军介绍,由于文昌发射场温度较高,整流罩内的空调保障较难达到要求,这对包裹在里面的航天器影响很大,而通过发射场空调改造来满足要求则需付出较大代价。因此,科研人员设计了整流罩保温衣,这种独特的“蓝色衣服”既对整流罩内温度维持在25摄氏度以下起到了保障作用,又可以防雨,可谓一举两得。这件保温衣将一直“穿”到火箭发射前的约负8小时,随后“脱掉”。

  长征七号火箭首次“零窗口”发射

  担负此次发射任务的塔架是专门为长征七号火箭量身打造的,塔高85.8米。塔架底部为特殊设计四流锥形导流槽,能够托起长征七号火箭近600吨的起飞总重。塔架四周的四座避雷塔,采用加挂线连接,能够有效防止塔架受强雷暴影响。塔架从2014年建成以来,经受住超强台风“威马逊”等十余次台风考验,安然无恙。

  “发射场测发、测控、通信、气象、勤务保障等系统,对设施设备的可靠性稳定性、任务软件的健壮性适应性、状态设置的科学性正确性、系统接口的协调性匹配性、操作规程的正确性适用性进行专项复查,极大提高了发射场的可靠性和整体发射能力,为成功发射提供了坚实技术支撑。”天舟一号飞行任务发射场区指挥部指挥长张学宇说,“目前,天舟一号飞行任务发射场区各项准备工作已全部就绪。”

  据天舟一号飞行任务发射场区指挥部副指挥长王经中介绍,此次任务是文昌航天发射场执行的第三次发射任务,面临许多新状态、新挑战,绝不是长征七号、长征五号首飞的简单重复。为提高飞船入轨精度,发射场将瞄准“零窗口”发射。

  据航天科技集团一院长七火箭副总师程堂明介绍,长征七号遥二火箭发射天舟一号货运飞船,在轨实现与天宫二号的交会对接和推进剂在轨补加,“这就要求火箭必须‘零窗口’发射,才能保证将天舟一号准确送入天宫二号运行的轨道面。”

  程堂明所讲的“零窗口”发射,是指在一定长度的发射窗口时间内,紧贴窗口上沿即最优时间实施发射。比如,发射窗口为19时至19时30分,“零窗口”就是19时整。在这个时刻发射,就能把发射器送到最佳位置,而且在变轨过程中可以节省燃料。为了确保“零窗口”准时、成功发射,发射场立足此次任务特点,组织识别出56项技术状态变化,逐一分析影响,制定对策措施;识别系统级风险35项,涵盖岗位人员、设施设备、文书软件、环境场地和组织管理等方面,从危险源本质、技术原理、系统特性入手,制定150余条风险预防措施、近120条监控措施,逐级传递落实,完善相关方案预案,形成了一整套涵盖人员、产品、设备的安全管理体系。

  针对发射前6分钟可能出现的各种典型故障,发射场组织相应系统进行专题研究,针对每一种故障模式写清故障判据、明确指挥协同口令、制定应急处置措施,并组织一次采用手动点火方式的总检查测试进行演练验证,积累了应急处置经验。

  提前1小时准确预报发射场天气

  担任此次任务发射阵地“01”指挥员王光义告诉记者,“仅6分钟的流程,我们足足讨论了6个小时,就是希望打一仗进一步,用万全之策确保万无一失。”

  “这次任务意义重大,作为01指挥员,您有没有信心?”

  “有!信心来自于火箭的高可靠性、经验丰富的系统指挥员和前期充分扎实的准备。”王光义也是长七首飞任务的“01”指挥员。2016年6月25日,伴随着他的倒数口令,我国新一代运载火箭长征七号应声点火,喷出熊熊烈焰,直刺苍穹。

  “火箭是一样的,参试人员变动很小,依然花了很大力气进行准备,为什么?”

  “对火箭来说,依然有一项首次,首次应用发射。最突出的特点就是‘零窗口’,也就是分秒不差地将火箭点火升空。外表看似相同的火箭,状态变化也是很大的。”王光义解释说。

  此次任务,正值海南岛气候由干季向雨季转换,午后强对流、雷暴等危险天气越发频繁。发射场气象系统根据海南近40年来的气象资料和自主建设收集的海南地区10年气象数据,针对雷电、浅层风、高空风等影响发射的重要天气因素,进行专题技术研究和气候背景特征分析,实施场区精细化预报,短时预报准确率达到90%以上,能够提前1小时准确预报,为“零窗口”发射提供可靠的气象条件支持。

  很快,长征七号火箭就将从这里托举天舟一号货运飞船腾空而起,在海天之间划出一道绚丽的轨迹……

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