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              神舟十二號飛船成功發射 六院金牌動力護送航天員入駐太空新家

              2021-07-09 09:40  華商網-華商報  字號:T|T

              2021年6月17日9時22分,長征二號F遙十二運載火箭托舉著載有聶海勝、劉伯明、湯洪波三名航天員的神舟十二號載人飛船飛往太空,入住我國首個空間站。時隔5年,航天英雄們再次出征,向著浩瀚宇宙,邁出中國建造空間站的堅定步伐。

              航天科技集團六院在此次載人航天工程任務中,承擔著長征二號F運載火箭與神舟十二號飛船上的各種主推力及姿軌控發動機、熱控分系統及生命保障系統泵閥等的研制任務,并配套了返回艙、推進艙兩套推進子系統和9種22臺泵閥產品。

              △神舟十二號發射瞬間 西北工業大學茍秉宸教授 攝

              精益求精 金牌動力護送航天員出征太空

              有著功勛火箭、金牌火箭之譽的長征二號F運載火箭是目前我國唯一用于載人發射的火箭型號,此前已先后護送11位航天員、5艘無人飛船、6艘載人飛船和2個空間實驗室進入太空。

              據六院專家介紹,長征二號F火箭是以提高可靠性、確保安全性為目標研制的運載火箭,可靠性超97%,主要用于發射神舟飛船和大型目標飛行器到近地軌道;鸺L58.4米,一二級子級直徑3.35米,起飛質量約480噸,具有箭體結構、控制系統、動力裝置、故障檢測處理系統、逃逸系統、遙測系統、外側安全系統、推進劑利用系統、附加系統、地面設備等十個分系統。

              本次發射用長征二號F遙十二運載火箭所用芯一級發動機、二級發動機、助推發動機均來自位于西安航天基地的中國航天科技集團六院。

              △執行發射任務的長二F火箭垂直轉運至發射區 (圖據中國航天科技集團微信公號)

              為提升產品可靠性,六院科研人員對任何可能存在潛在隱患的環節都格外敏感,甚至是“吹毛求疵”,只要能提升一丁點可靠性,都會付出百分之百的努力。相對于長征二號F遙十一火箭,本次發射的遙十二火箭共有108項技術狀態變化。

              比如,振動問題是發動機研制過程中的頑疾,一旦出現薄弱環節,就可能會給發射任務埋下隱患。六院科研團隊舉一反三,從確保載人飛船發射任務萬無一失出發,提出更為嚴苛的要求,對發動機進行技術改進,消除了薄弱環節,減低了振動量級,確保發動機產品零隱患上天。

              為提高生產效率及產品加工質量,六院7103廠利用3D打印工藝革新傳統加工方法,使得發動機可靠性進一步得到提升。在本次火箭配套發動機16項工藝狀態變化中,具有典型代表性的是發動機推力室隔板加強肋的工藝改進,該項產品主要用于保證發動機燃燒穩定性。

              多重保障 實現空間站時代首次載人快速交會對接

              此次發射的“神舟十二號”載人飛船將與天和核心艙前向對接,完成中國空間站首個“一”字構型。

              △神舟十二號載人飛船(圖據中國航天科技集團微信公號)

              據六院專家介紹,“神舟十二號”載人飛船與空間站核心艙的交會對接任務,將由飛船上的推進系統完成精準定位、靠攏、調節等任務,擔負全程保駕護航的職責。除此之外,推進系統還將為飛船變軌機動、姿態調正及定向、飛船脫離飛行軌道返回地面以及飛船返回再入大氣層等提供動力。而組成載人飛船推進分系統的返回艙推進子系統和推進艙推進子系統,正是由六院801所負責研制。

              六院為神舟載人飛船配套了返回艙、推進艙兩套推進子系統和9種22臺泵閥產品。其中返回艙推進分系統推進劑為無水肼,增壓氣體為氦氣,主要由8臺150N單元發動機、2臺4.5L氣瓶、2臺14L貯箱、1臺控制驅動器、1臺推進變換器和多臺閥門及管路等組成;推進艙推進系統推進劑為四氧化二氮/甲基肼,增壓氣體為氦氣,主要由4臺2500N發動機、12臺150N發動機、8臺120N發動機、16臺25N發動機、6臺20L氣瓶、4臺223L貯箱、1臺控制驅動器、1臺推進管理器和多臺閥門及管路等組成。

              即便發生兩次故障 仍能保證航天員安全返回

              與以往神舟系列載人飛船不同的是,“神舟十二號”載人飛船在軌?繒r間長達3個月,為至今我國載人飛船在軌?繒r長之最。3名航天員將在軌駐留3個月,并開展艙外維修維護、設備更換等一系列操作。

              六院專家介紹,針對該任務要求,六院801所科研團隊為載人飛船推進分系統量身定制了多項質量改進措施,系統分析可能存在的薄弱環節和風險,以最全面的風險控制、全過程產品零缺陷,以及最嚴格的密封安全措施,從設計和工藝上采取有效的風險控制措施,確保神舟十二號推進系統的可靠性和安全性?蒲袌F隊為保證推進系統的可靠性采取了大量冗余設計,保證發生一次故障,推進分系統仍能照常工作;即便發生兩次故障,仍能保證航天員安全返回。

              首次實施兩發船同時進場、并行測試任務模式

              為保證航天員的健康和安全,六院801所設計研制團隊對飛船上的推進艙和返回艙推進子系統以最嚴格的標準采取措施保證管路的密封性,確保從加注、?、工作、一直到返回艙正常返回和安全著陸的整個過程中,即使在振動或者著陸沖擊等惡劣的力學環境下仍保證推進劑和氣體無泄漏;在返回艙著陸前,返回艙推進子系統會按程序排放殘余的剩余增壓氣體和推進劑,確保載人航天的高安全性。

              另據介紹,神舟十二號/神舟十三號載人飛船還首次實施兩發船同時進場、并行測試、發射一發待命一發的任務模式。為適應空間站建造階段任務應急發射和長期在軌使用需求,六院試驗隊員重點開展了應急發射靶場推進劑加注流程優化(加注正常流程3.5天,應急發射時可縮短至29.5小時),貯箱熱控、發動機機組熱控更改等技術狀態更改。

              六院院長王萬軍表示:“液體動力產品在載人航天等重大任務中堪當大任是六院的無尚光榮,全體六院人胸懷兩個大局,心系載人航天,打造性能更加可靠、更加卓越的動力產品,堅決履行好使命責任,為建設航天強國做出更大貢獻!

              六院黨委書記劉志讓說,“參與如此重要的國家重大工程任務,六院始終將‘國之大者’銘于心踐于行,用液體動力的一次又一次成功,高質量完成時代重任,以更加優異的發展成績慶祝建黨100周年!”

              記者 馬虎振(除署名外由航天科技集團六院供圖)

              本文原載于兵馬俑在線(www.matthewmidgley.com),轉載請保留本鏈接,敬謝!

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