在这次任务中,中国航天科技集团公司六院研制的全系列动力系统,如天梯般将我国首个真正意义上的空间实验室——天宫二号送入预定轨道。这一空间站天梯,让天地往返变得更加美妙。
每一步闪转挪移——
都有动力系统的贴心呵护
载人航天工程任务是一项系统工程,一次完整的载人航天飞行,需要品种各样、高可靠性的助推发动机、主发动机、高空发动机、姿态控制发动机和轨道转移发动机,可以说从运载火箭的主要动力装置到飞行器轨道的变换和修正、姿态控制,都需要动力系统的全力支持。
发射天宫二号的运载火箭是有着“神箭”之誉的长二F火箭。尽管如此,六院发动机研制团队依然对在数百次试车、百余次飞行中曾出现的问题进行了全面反复的梳理。
以天宫二号推进分系统为例。该分系统位于天宫二号资源舱内,六院借鉴了飞船推进舱推进子系统设计方案,采用双元恒压挤压式推进系统,配置20多台不同推力的姿轨控发动机,并新研制了金属膜盒贮箱、复合材料气瓶等设备,实现了以型号产品为牵引的航天液体动力创新发展。
塑造可靠的动力之源——
没有最严,只有更严
“全过程控制”是六院一直以来确保质量的优良做法,长二F火箭发动机从设计、生产、试验直到运送到发射场参加飞行,都实现了全过程受控。
航天是高风险的事业,在国际航天发射史上,因为发动机出现问题而导致失败的比率在38%左右。翻开中国火箭发射的历史记录,液体火箭发动机却书写了世界航天发展史上高可靠性和高成功率的传奇。
后续,天宫二号和神舟十一号飞船要进行空间交会对接,这就要求每台发动机在每个阶段都要提供强大可靠的动力和精准稳定的调姿变轨能力。因此,发动机的可靠性是关键中的关键环节。
面对此次发射任务,六院加严了对发动机在各个阶段的检查,每一个零件、部件、组件、整机都必须达到零缺陷和百分之百可靠的要求,每一项工作、每一个环节都极其重要、不能有任何闪失。
在六院干部职工的心中,“可靠性”早已不仅仅是发动机各类性能参数、各种技术指标的表述,而是已经内化为决定成败的细节和质量,以及“人命关天,必须确保万无一失”的理念,它已经成为发动机研制过程中永恒追求的目标。
各厂所也把质量和可靠性视为生命线。
比如,开展了专项技术创新活动,通过冗余设计、容错设计提高了发动机的可靠性和适应能力。针对可靠性增长设计项目中涉及的新情况和变化,全面进行了风险分析,经过方案论证、初样研制和一系列地面验证试验和热试车考核,使火箭的可靠性水平大大提高。
重大技术突破——
为太空加油打响前哨战
在天宫二号空间实验室飞行任务中,在轨补加是重要的看点之一。
经过六院多年的艰难摸索和试验研究,空间实验室推进剂在轨补加系统关键单机——空间压气机和液路浮动断接器相继实现了从零到成功的突破。
补加关键技术攻关的顺利完成为我国空间站工程的推进奠定了坚实的基础,而补加系统及关键单机压气机的成功研制,不仅突破了国外技术封锁,而且还填补了中国航天在该领域的空白,实现了我国空间推进领域的又一次技术跨越,将使我国成为世界上第二个掌握空间补加核心技术的国家。
面向未来,随着明年我国首艘货运飞船天舟一号的发射升空,太空加油技术的正式应用将为中国空间站建设提供源源不断的动力能源,使中国的航天器插上更加强劲有力的翅膀。(张美书 张平/文 张志敏/摄)