揭秘探月四期后续使命“总开关”

时间:2024-03-28 来源:江南app官方网站/液氧
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  3月20日,长征八号火箭成功把鹊桥二号中继星送入了地月搬运轨迹,探月工程四期的初次发射使命取得圆满成功。

  ‍探月工程至今现已履行了8次发射使命,航天人把这次发射叫做探月四期后续使命的“总开关”。为什么这次“总开关”使命,没有交给履行过探月使命的“大力士”长征五号,而是交给了只要两级半结构的“小个子”长征八号呢?记者专访了航天科技集团一院长征八号火箭总规划师宋征宇。

  长征八号是我国新一代中型运载火箭,它采用了二级半的构型:芯一级为直径3.35米的液氧火油模块,芯二级为直径3米的液氢液氧模块,绑缚了2枚2.25米直径的液氧火油模块助推器,全箭总长约50.3米。比起直径5米、总长57米的“胖五”来说,“长八”显然是“小个子”。“胖五”现已在嫦娥五号取样回来使命中经受了检测,而“长八”仍是第一次履行地月搬运轨迹的发射使命。

  咱们挑选长征八号来发射地月搬运轨迹,其实是由于卫星相对来说比较轻,不超越1.3吨,假如用长征五号来发射就显得有一点浪费了。

  鹊桥二号卫星分量不超越1.3吨,而长征五号的地球同步搬运轨迹运载才干到达14吨,比较而言,用长征八号来履行这次发射使命,的确经济多了。

  探月工程的前7次发射,履行使命的火箭中,长征三号系列火箭、长征四号是三级火箭,长征八号只要两级半,这次也成功完成了近地点200公里、远地点42万公里的地月搬运轨迹发射使命,诀窍在哪里呢?

  为了进步运载才干,咱们规划了一个特别的弹道。因咱们到月球需求有满足的速度增量,可是火箭在爬高的过程中,地球引力又会对运载才干发生一些影响,所以咱们采纳的一个办法便是说先不要急着爬高,咱们把一切的才干都用来加快,而不是进步高度。等它到了必定速度之后,它自然会进入一个滑行轨迹,咱们再逐渐进步速度,入轨的时分,进步到超越了1万米每秒。

  优化弹道规划、在低空中高速飞翔的特色,使得长征八号能“四两拨千斤”,即使是“小个子”,也成功挑起了“大力士”才干承当的重担。

  宋征宇说,对他和团队来说,这次鹊桥二号使命面对的最大应战还不是“小个子”要变身“大力士”,而是能不能在发射窗口期内,把卫星给发射出去。

  之前,长征八号现已进行过两次发射:长征八号根底型于2020年12月首飞,搭载的5颗实验性卫星精确进入预订轨迹;拓宽型于2022年2月成功发射“一箭22星”,改写了其时我国的一箭多星发射纪录。长征八号前两次发射的,都是太阳同步轨迹,每天都有发射窗口。可是对探月使命来说,3月份只要3天有发射窗口,每天2次,一共6次发射时机。在文昌,影响发射窗口的要素主要是气候,3月,海南最大的高空风能到60多米每秒。假如呈现由于气候原因要推延发射的状况,宋征宇最忧虑的,是火箭的芯二级,也便是氢氧末级的推动剂怎么处理。

  液氢的温度是20k,也便是零下250多度。假如咱们把液氢加注到贮箱,这时分遽然呈现了一些问题要推延发射,在常温下,液氢就会急剧气化,导致箱压会上升,在这种状况下整个箱子会爆裂,会发生不行意料的结果。

  由于液氢推动剂的特别性,它的运用一直是个难点,稍有不小心就会呈现一些显着的反常问题。世界航天界多款火箭就曾呈现液氢加注今后管路或许阀门走漏。

  为了调查低温推动剂对火箭的结构、管路体系和阀门等要害零部件的影响,本年3月初,长征八号团队进行了氢氧末级发动机的全体系试车,先后查核了火箭发动机在推延发射后泄回推动剂,和不泄回推动剂继续24小时之后焚烧两种工况,两次实验均取得圆满成功。

  经过这次实验今后,咱们一会儿决心增长了许多,他觉得有问题我就泄出(推动剂),时间短我就推延(发射),这如同并不是那么可怕,也消除了咱们运用液氢的一些心理障碍。咱们要开展高端的或许更先进的、功能更好的推动体系,带动整个职业的晋级换代。假如国家队不做,咱们或许就停留在,比如说常温推动剂的运载火箭,咱们难以完成工业的晋级。

  工业晋级还需求发射预备周期提速。依照现在的周期,一个发射工位一年最多只能用12次。可是,假如将来能完成一个星期发射一次,意味着一个工位一年能发射50次左右。长征八号将奔着这个方针去尽力。

  “长八”由于反响要快,其时叫“快八”。咱们也给自己总结了一个特色,叫“三A”:一个叫accountable,便是牢靠的、让人服气的,还有一个叫affordable,便是负担得起的,还有一个叫adaptable,便是习惯才干强的,咱们要有必定的赢利,可是咱们也要让用户负担得起。依照世界的行价,假如是依照一公斤5000美金算的话,咱们长征八号的火箭比5000美金要廉价许多,咱们并不是很贵。‍


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