6月16日18時37分，神舟九號發(fā)射升空，中國航天員飛往“天宮” 。中新社發(fā)孫自法攝
中新網(wǎng)6月16日電今日傍晚，長二F火箭成功運(yùn)送神舟九號飛船至太空，執(zhí)行中國首次載人交會對接任務(wù)。對比去年的“神舟八號”與“天宮一號”交會對接任務(wù)，此次任務(wù)最大的特點(diǎn)就是“有人”。因?yàn)樯婕昂教靻T的生命安全，發(fā)射“神九”的改進(jìn)型長二F運(yùn)載火箭上的逃逸系統(tǒng)顯得尤為重要。
運(yùn)載火箭發(fā)射是航天員進(jìn)入太空的重要一步，也是危險性較大的一個環(huán)節(jié)。作為救生裝置，位于火箭頂部的逃逸系統(tǒng)將完成飛船發(fā)射階段的護(hù)航使命，確保航天員生命安全。一旦火箭發(fā)射出現(xiàn)意外情況，它可以帶走飛船，幫助航天員逃離危險區(qū)。而在這個過程中，逃逸系統(tǒng)要力挽狂瀾，就得仰仗擁有極高安全可靠性的逃逸系統(tǒng)動力裝置——逃逸固體發(fā)動機(jī)。
自1992年中國載人航天工程正式開展起來，中國航天科技集團(tuán)公司四院就一直承擔(dān)著逃逸固體發(fā)動機(jī)的研制重任。從“神一”到“神八”，該院研制的發(fā)動機(jī)均憑借極高的安全可靠性，圓滿完成了所有任務(wù)。
給航天員上“雙保險”
位于飛船頂部的逃逸塔，塔高8米，從遠(yuǎn)處看好似火箭上的避雷針，被譽(yù)為是保障航天員安全的“生命之塔”。當(dāng)前，逃逸塔的最核心部分——動力裝置由四院研制，動力裝置由1臺逃逸主發(fā)動機(jī)、1臺分離發(fā)動機(jī)、4臺偏航俯仰發(fā)動機(jī)、4臺高空逃逸發(fā)動機(jī)組成。
據(jù)四院41所逃逸固體發(fā)動機(jī)主任設(shè)計師陳紅斌介紹，火箭發(fā)射后120秒內(nèi)(即高度在0～39km范圍內(nèi))，一旦發(fā)生意外情況，逃逸系統(tǒng)的主發(fā)動機(jī)將點(diǎn)火工作，其高達(dá)70余噸的推力，能在3秒鐘內(nèi)把飛船“拽”到1500米開外，幫助航天員瞬間逃生。
“如果火箭飛行順利，那么逃逸塔將與火箭分離，這個時候分離發(fā)動機(jī)和兩臺偏航俯仰發(fā)動機(jī)開始工作，執(zhí)行拋塔任務(wù)。”陳紅斌解釋。
那如果在拋塔后、星箭分離前再有危險怎么辦？“那就得高空逃逸發(fā)動機(jī)‘挺身而出’了。”陳紅斌指出，火箭在發(fā)射后120秒～200秒(即高度在39～110km范圍內(nèi))，倘若再遇不測，4臺高空逃逸發(fā)動機(jī)將同時點(diǎn)火工作，帶航天員脫離險境。由此可見，10臺發(fā)動機(jī)可謂在火箭發(fā)射飛行階段為航天員上了“雙保險”。
同樣，在執(zhí)行逃逸任務(wù)時，航天人同樣是上了“雙保險”。在此次任務(wù)中，除了地面自動啟動逃逸模式，航天員也可以手動啟動逃逸模式。
分離發(fā)動機(jī)
可靠性最高可達(dá)99.99%
“人命關(guān)天，所以在宇航發(fā)射任務(wù)中，逃逸系統(tǒng)是可靠性要求最高的分系統(tǒng)，而且技術(shù)狀態(tài)相對固定?！彼脑禾右莨腆w發(fā)動機(jī)總設(shè)計師史宏斌介紹。
四院逃逸固體發(fā)動機(jī)總指揮余海林透露，為圓滿完成神八、神九、神十與天宮一號的三次交會對接任務(wù)，該院一共批量生產(chǎn)了6套發(fā)動機(jī)，“這樣既有利于我們選擇產(chǎn)品，也能更好地保證質(zhì)量。而且，6套產(chǎn)品都是按‘載人的標(biāo)準(zhǔn)’去研制的?！?/p>
作為逃逸系統(tǒng)中最主要、也是最重要的一部分，逃逸發(fā)動機(jī)的安全可靠性極高。一般來說，常規(guī)的固體發(fā)動機(jī)的安全可靠性指標(biāo)是99%，但陳紅斌告訴記者，逃逸固體發(fā)動機(jī)對可靠性有著更高的要求，指標(biāo)經(jīng)過分解后，包括分離發(fā)動機(jī)在內(nèi)的某些發(fā)動機(jī)的安全可靠性指標(biāo)甚至要達(dá)到99.99%。
一直以來，四院的研制團(tuán)隊都在“摳”一個個技術(shù)細(xì)節(jié)，歷經(jīng)無數(shù)次試驗(yàn)和改進(jìn)?！?9.99%意味著一萬次只能有一次失誤，但即使是這樣，我們還要不斷改進(jìn)，確保交付出去的產(chǎn)品不帶任何隱患，讓研制隊伍和航天員放心?！标惣t斌說。
值得一提的是，陳紅斌的父親正是我國第一代逃逸發(fā)動機(jī)的設(shè)計師。陳紅斌女承父業(yè)，兩代航天人嘔心瀝血，見證了我國載人航天工程的跨越式發(fā)展。
“牛刀殺雞”，
逃逸系統(tǒng)全部國產(chǎn)化
從“神一”到“神八”，四院的逃逸系統(tǒng)動力裝置從未發(fā)揮過逃逸功能，裝置在研制之初曾有人笑稱，這是“殺雞用牛刀”。對此，史宏斌不以為然，“曾有人認(rèn)為，制造逃逸發(fā)動機(jī)沒必要選用太好的材料。但我們說，就是要用牛刀殺雞的態(tài)度來對待這份工作?！?/p>
史宏斌口中的“好材料”，也是發(fā)動機(jī)上“值得一書”的亮點(diǎn)。在對前期研制中存在的問題進(jìn)行分析后，四院對執(zhí)行三次交會對接任務(wù)的逃逸固體發(fā)動機(jī)相應(yīng)地進(jìn)行了一系列技術(shù)改進(jìn)、技術(shù)攻關(guān)和試驗(yàn)驗(yàn)證工作，對發(fā)動機(jī)關(guān)鍵部件材料進(jìn)行了改進(jìn)，特別是某部件絕熱材料使用了國產(chǎn)新型高性能材料，從而讓整個逃逸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了百分之百的國產(chǎn)化。
在生產(chǎn)執(zhí)行交會對接任務(wù)的6套發(fā)動機(jī)產(chǎn)品之前，這款絕熱材料一直都依賴進(jìn)口。據(jù)余海林介紹，該材料必須具有抗沖刷、耐燒蝕等功能，對功能屬性要求非常高，直接影響發(fā)動機(jī)研制成敗。早在神六任務(wù)時，這款材料就很吃緊，但四院把寶貴的庫存資源留給了我們，“我們是‘站在巨人的肩膀上’干載人航天工程?！?/p>
起先，該院研制人員在使用這款國產(chǎn)材料時還頗為謹(jǐn)慎，但經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)驗(yàn)證后，終于得出結(jié)論：材料性能完全滿足要求。除此之外，四院研制團(tuán)隊還在諸多方面進(jìn)行創(chuàng)新，不斷提高產(chǎn)品的安全可靠性——
將遠(yuǎn)距離發(fā)火裝置中的電爆管中的電連接插頭由兩針改為四針結(jié)構(gòu)；將生產(chǎn)逃逸主發(fā)動機(jī)金屬殼體圓筒的板材卷焊成形工藝變?yōu)殄懠龎撼尚喂に?；成功完成了推進(jìn)劑藥漿混合工藝由臥式向立式混合機(jī)的轉(zhuǎn)變；引進(jìn)一批高精尖新型數(shù)字化設(shè)備……
對于四院的逃逸固體發(fā)動機(jī)研制團(tuán)隊來說，他們在交會對接任務(wù)中的使命已經(jīng)完成了一大半，此刻，他們的目光正瞄向“發(fā)動機(jī)推力可調(diào)、確?！匀蝗岷汀涞亍钡惹把匮芯糠较??！拔磥?，我們也要比肩美、俄等航天強(qiáng)國。”史宏斌說。 (陳立)
相關(guān)新聞
更多>>
