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2022 05/ 10 20:57:12
来源:新华网

良宵送天舟——天舟四号货运飞船飞天记

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  新华社海南文昌5月10日电 题:良宵送天舟——天舟四号货运飞船飞天记

  新华社记者李国利、孙鲁明、张瑞杰、陈凯姿

  5月10日凌晨1时56分,天舟四号货运飞船在长征七号运载火箭托举下,从大海之滨的文昌航天发射场飞赴太空。

  这是我国自2017年4月以来成功发射的第4艘货运飞船,也是向空间站天和核心舱发送的第3件快递“包裹”。

  一年逢好夜,天舟再出发。

  中国空间站建造阶段的大幕正式拉开,实现我国载人航天工程“三步走”战略目标的关键之战打响。

  作别大海,飞向天和

  琼北古邑,夏夜已深。

  椰林大海边的文昌航天发射场内灯火通明,天舟四号货运飞船和长征七号运载火箭整装待发、剑指苍穹。

  “各号注意,1小时准备!”

  0时56分,发射任务01指挥员王宇亮的口令响彻发射场,发射塔架回转平台徐徐打开。

  探照灯下,乳白色的船箭组合体光晕流转,鲜艳的五星红旗和“中国载人航天”6个蓝色大字格外醒目。

  这是我国空间站建造阶段的首次发射,也是空间站货物运输系统的第4次远征。

  5年前,作为我国载人航天工程“三步走”发展战略第二步的收官之作,天舟一号从这里拂羽飞天,踏上逐梦太空的征程。

  “各号注意,30分钟准备!”1时26分,王宇亮的口令再次响彻发射场,加注人员开始向安全区域撤离。

  这是文昌航天发射场建成后执行的第17次航天发射任务,也是第5次放飞长征七号运载火箭。

  “作为空间站建造阶段的首次任务,天舟四号能否成功发射,直接关系后续任务能否顺利完成。”西昌卫星发射中心总工程师钟文安介绍。

  连日来,发射场科技人员精心精细抓好质量控制,逐个阶段、逐个项目、逐个步骤分析识别,持续完善各类方案预案,确保发射任务万无一失。

  “各号注意,15分钟准备!”1时41分,01指挥员又一次发出倒计时口令。

  1年前,天舟二号满载货物,从这里直刺苍穹,去追寻先其升空不久的空间站天和核心舱。8个月前,还是在这个老地方,天舟三号冲向云霄,将航天员生活物资、推进剂等货物送往天和核心舱。

  那天,两艘货运飞船,与天和核心舱相伴共飞,创下中国载人航天史上的新纪录。

  “各号注意,1分钟准备!”口令声中,扶持火箭的摆杆打开,发射塔架上与火箭相连的各系统设备自动脱落。

  此时,空间站天和核心舱与天舟三号组合体正在400公里高的太空飞经海南文昌上空。

  此刻,现场所有人都屏住了呼吸,原本热闹的发射场也安静下来,只有王宇亮的口令在天地间回荡——

  “5、4、3、2、1,点火!”

  1时56分,撼天动地的轰鸣响彻海天,长征七号运载火箭托举着天舟四号腾空而起,在夜空中划出一道绚丽的轨迹,作别大海,飞向天和。

  大海,又一次见证了中国航天的高光时刻。

  “快递”送至,等待“签收”

  助推器分离、整流罩分离、船箭成功分离……天舟四号顺利进入太空。

  此时,空间站天和核心舱与天舟三号组合体已在太空等待了230多天。为了迎接今年的第一个“地球来客”, “中国宫”已经做好了各项准备——

  4月20日,天舟三号从天和核心舱后向端口分离,绕飞并自动对接至前向端口,为天舟四号后向对接“让贤”。

  更早些时候的3月31日,天舟二号圆满完成既定任务后,受控再入大气层。同样,这也是为了提前腾出交会对接口。

  天和核心舱配置有5个对接口,其中后向对接口、前向对接口用于对接货运飞船。

  天舟货运飞船是中国空间站的地面后勤补给航天器,也是现役货物运输能力最大、在轨支持能力最全面的货运飞船。

  为了满足空间站建造阶段密集发射的需要,天舟货运飞船实行组批生产,同时生产了二、三、四、五号,它们的外形、功能相似或相近。

  “天舟四号是我国进入空间站建造阶段的首发航天器,承担着为神舟十四号航天员提供物资保障、空间站在轨运营支持和空间科学实验等任务。”航天科技集团五院货运飞船系统副总设计师党蓉说。

  这一次,天舟四号装载了共计200余件(套)货物,其中包括货包货物和直接安装货物,将为神舟十四号航天员6个月在轨驻留、空间站组装建造、开展材料科学等空间应用领域提供物资保障。

  “天舟四号携带了补加推进剂约750公斤,与天舟三号相比差不多,但上行物资总重约6000公斤,比天舟三号多了300公斤,运输能力有了进一步提高。”航天科技集团五院货运飞船系统总设计师白明生介绍,“这次没有再带舱外航天服,因为上边已经有3套了。”

  此外,科研人员还根据航天员在轨使用意见,对天舟四号进行了持续改进和优化设计——

  比如,增加了货包色彩标识,航天员查找货物更加方便和直观:天舟二号的货包都是一个颜色,标签字体也相同,不太好分辨。天舟三号的货包绑上了不同颜色的绸带。天舟四号则是从标识标签上都做了颜色的区分。

  与天舟三号相比,天舟四号的货物取用也更加方便了。货物舱里边都是一个一个货格,货格上面有个盖板,以前的设计是用螺钉拧上去的,打开、盖上需要来回拧螺钉,天上操作就相当麻烦。这一次,科技人员在盖板和箱体用上了尼龙搭扣,只需要第一次打开货格的时候拧一次螺钉,后面可随时盖上随时掀开,十分方便。他们还对货包内的缓冲泡沫也进行分块小型化优化设计,可减小空间占用,便于收纳存储。

  如今,太空“快递”已送至,只待神舟“签收人”。

  中国空间站进入建造阶段,每半年要进行一次航天员乘组轮换和货物补给。这意味着,天舟四号成功升空后,神舟十四号载人飞行任务也进入倒计时。

  酒泉卫星发射中心,这段时间也是一派忙碌景象,科技人员正在为任务进行着各项准备。神舟十四号航天员乘组也已选定,根据计划将于下个月再叩苍穹。

  弱水河畔,将见证中国人的第9次飞天。

  “快递小哥” 连战连捷

  天舟四号顺利升空,长征七号连战连捷,表现依旧出色。

  长征七号是我国新一代中型运载火箭,自2016年首飞以来共执行4次天舟货运飞船发射任务,向中国空间站及空间实验室运送大量物资,被誉为太空“快递小哥”。

  为满足未来空间站运营的需求,这一次,研制团队对长征七号发射前的流程进行了优化,将测发周期较天舟三号发射时减少4天。

  这是长征七号首次实现在一个月内完成测试和发射。

  “测发周期减少4天是一项重大流程改进任务,不仅挑战着长七火箭的综合性能,也考验发射队员在高强度工作环境下的应变能力,火箭的各个分系统必须同时开展流程优化工作才能达到最终目标。”航天科技集团一院长征七号运载火箭总指挥孟刚说。

  地面设备恢复是长征七号进场的第一项工作,也是开展火箭测试的先决条件,仅此一项就节省时间2.5天。

  航天科技集团一院长征七号运载火箭副总设计师范虹介绍:“把本发任务与前一发、后一发联动起来,让流程‘活’起来,前期工作做得越充分,进场之后测试任务就开展得越快越好。”

  4月10日下午,长征七号开启产品出箱工作。为了达到优化流程的目标,助推器自检、火箭芯级出箱工作以及整流罩出箱工作,首次在不同工作厂房并行开展。

  “总装团队全员上阵,工艺员、调度员、检验员和负责质量、信息化的人员全部到达现场,所有人都为了同一个目标铆足了干劲。”航天科技集团一院长征七号运载火箭总装技术负责人崔蕴介绍说,火箭产品出箱工作流程也由3天压缩至2天。

  天舟三号发射时,煤油加注后再进行液氧加注,这两个是完全串联的流程。这次发射,长征七号进行液氧与煤油并行加注,从而将发射日12小时流程缩减至8小时。

  这是一项极具挑战性的工作。航天科技集团一院长征七号运载火箭主任设计师邵业涛说:“液氧与煤油并行加注,就使得原来的流程得到了压缩,同时也减少了煤油的停放时间和温升,进一步保证了推进剂的品质。”

  天舟四号发射升空后,要与天和核心舱进行快速交会对接。这就要求火箭毫秒不差地点火升空,将其精确推送至天和核心舱所在的空间轨道面。

  为此,科研人员利用迭代制导的算法扩展发射窗口。航天科技集团一院长征七号运载火箭型号办副主任设计师沈丹说:“即使长征七号与标准的起飞时刻有偏差,只要在两分钟以内,在空中它就会自己去寻找一条合适的路线,追上天和核心舱。”

  值得一提的是,这一次,长征七号首次把北斗卫星导航系统作为导航接收的第一优先级。

  “也就是说,火箭起飞以后,导航都是优先由北斗系统来提供的。”沈丹表示。

  事实上,长征七号目前的总体技术状态已趋于稳定,飞行可靠性评估值达0.9838这一国际先进水平。

  轰鸣声中,大量白雾霎时升腾,长征七号喷涌着尾焰拔地而起,很快便托举着天舟四号沿着预定轨道,消失在茫茫夜空。

  站在文昌航天发射场指控大楼远眺,长征七号发射塔架依旧矗立海滨。不远处,便是另一个发射塔架。

  年底前,问天和梦天实验舱将从这个塔架飞赴天宇,与天和核心舱对接形成中国空间站“T”字形构型。“如果再加上2艘载人飞船和1艘货运飞船,一个总质量接近100吨的中国空间站将呈现在世人面前。”中国载人航天工程总设计师周建平说。

  届时,“中国宫”就是浩瀚宇宙中最亮的“星”。(参与采写:潘晨、王伟童、黄国畅)

【纠错】 【责任编辑:王雯君 】
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