火箭復工!這枚“穿雲箭”來自上海,今晨攜四顆衛星直衝雲霄

2月20日5時07分,由中國航天科技集團八院抓總研製的

長征二號丁火箭刺破長空,火焰點亮黎明前的夜,成功將四顆新技術試驗衛星送入太空


這是自1992年首飛以來長征二號丁的第46次出征,一場突如其來的疫情,也給此次發射任務帶來特殊的意義。


火箭復工!這枚“穿雲箭”來自上海,今晨攜四顆衛星直衝雲霄


首進西昌 “最高長二丁”適應新環境


1月30日,大年初六。帶著厚重的口罩,航天科技集團八院長征二號丁團隊一行23人踏上了赴西昌執行任務的征程。


這是長征二號丁火箭首次在西昌衛星發射中心執行發射任務,試驗隊面臨一箭四星串並聯發射、新研一體化測發控設備首次使用的新狀態,整個任務分為合練和發射兩個階段,中間橫跨整個春節


此次發射入軌精度比以往提高了近一倍,好比駕照考試原先的要求是倒車入庫左右距離在10釐米以內,而今要求在5釐米以內,指標提高近一倍,但任務難度增加的可不止一倍。型號總指揮、總設計師帶著團隊前往西昌基地溝通了不下5次。805所運載火箭總體研究室主任朱亮聰在安排進場人員時,在每個專業小組中都配套至少一名去過西昌基地的設計師,以“傳幫帶”模式克服新環境的挑戰。


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由於這一次的新構型啟用了3.8米大型整流罩,再加上一個過渡艙,這一發的長征二號丁達到有史以來的最高——46.7米。這就需要和發射場溝通火箭廠房的空間、吊車吊裝的要求、發射塔架上活動平臺的調整,以適應新構型新高度帶來的變化。


在前期與基地的溝通過程中,還收到一項重要反饋信息——長征二號丁原先的落區不滿足新基地的要求,彈道設計師王穎根據發射軌道變更的要求和座標系定義的不同,重新計算了多條彈道,巧妙使用橫向引導技術將落區儘量控制在一條線上,最終滿足了基地的落區要求。


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四星身材各不同

一箭“打得動也放得下”


航天人經常把火箭的上百根管路比作血管,百餘束電纜看作神經,那麼裝著衛星的整流罩就是它的腦袋。此次,擁有3.8米和兩個支撐艙的大整流罩就好比一發擁有“大腦袋”的“穿雲箭”


此次任務發射的衛星可謂是高矮胖瘦各不相同。“為了能放得下它們,我們前前後後與和衛星方迭代了近20輪。”航天科技集團八院805所總體副主任設計師楊勇回憶道。


這一次的構型主要採用“兩艙串聯+上層並聯”四星串並聯方式,在整流罩和箭體之間增加一個過渡艙放置最重最大的一顆衛星,這不僅能保持該衛星處於一個較好的力學環境之中,還能減輕其餘衛星的構型壓力。


火箭復工!這枚“穿雲箭”來自上海,今晨攜四顆衛星直衝雲霄


為了使其餘三顆衛星儘可能互不影響,研製團隊新設計了三星並聯支承艙,用一種內外艙加分體式梁的構型替代了原先慣用的整體“井字”梁構型。設計師還創新性地提出要將其中一顆外形複雜且為三星中最重的衛星在支承艙的基礎上抬高。這一抬高可謂一石激起千層浪——

抬高後,“衛星+支承艙”組合體的力學性能將面臨新的考驗。總體、結構、力學等專業開展了多輪仿真分析並通過了“衛星+支承艙”組合體振動試驗考核。型號副總設計師馮淑紅回憶道:“看到構型的第一刻我是吃驚的,因為從來沒有過這樣的構型,也曾擔心結構力學、氣動力學是否能符合要求,但在大量的仿真和真實試驗後,表明該構型是可靠的。我們年輕一代的設計師擁有著積極創新、敢於挑戰的鬥爭精神正是這個時代最需要的。”


為了能夠讓四顆衛星安穩地藏在“大腦袋”裡,航天科技集團八院149廠運載團隊做起了一次“腦科醫生”。“此次任務根據三顆衛星並聯佈局的結構,我們分別設計生產了三種不同高度和外形的轉接環,這就相當於衛星的專用座椅。”149廠長徵二號丁運載火箭總裝主任工藝師喬學鋒說道。“這三種零件我們先後討論了幾套方案,最終用了18道工序加工出來,讓它們能夠順利地並聯起來。”


17年後再次合練

“新手”不懼新挑戰


合練,以往是針對新型號首飛所提出的要求,但這一次,長征二號丁運載火箭也開展了一次合練試驗,為此次任務又上了一份保險。


長征二號丁上一次合練是在2003年,距今已有17年之久,可以說對於如今的合練,長征二號丁研製團隊還是“新手”。

面對這一次的大型整流罩如何搭車至發射區,長征二號丁研製團隊借鑑長征四號以往的經驗,採用對半分批運輸方案。但由於整流罩過長,原先的標杆車並不能滿足,長二丁團隊為此改造了標杆車,並在技術區和發射區之間來回試驗了4輪,清理路邊可能碰到的樹枝,確保整流罩的順利運輸。


西昌衛星發射中心氣候溼潤,環境潮溼,箭上電氣系統有點“嬌氣”,總體結構主任師李文傑為此操了不少心。在箭體上設計增加防雨層,連接件做灌膠防雨措施,在重要的電纜附近放置防潮沙,即使前期做了完全準備,但是如何保證轉運過程中箭上電氣系統的乾燥環境呢?為此,團隊想到了往箭上電氣系統送乾燥冷空氣的辦法。在現場合練時,操作人員克服自己恐高的心理,小心翼翼地在9米高升降車上連接送風管,給予箭上電氣系統舒適乾燥的環境。


保障航天任務

鄉親打開封路口讓隊員提前返滬


1月7日,長二丁試驗隊執行完在太原的2020年首發任務,即轉戰西昌,開始籌備又一次的全新挑戰。但突如其來的疫情,卻打亂了原有的計劃安排。


我們的試驗隊員來自五湖四海,來自集團內外的各個單位。為了確保安全,我們對進場人員提出了嚴格的管控要求,及時調整了人員,優化了崗位,分批實施人員進場。同時,各級單位大力協同,積極支持,保證了任務不缺崗,防禦不缺位。”總設計師洪剛表示。


火箭復工!這枚“穿雲箭”來自上海,今晨攜四顆衛星直衝雲霄


按照有關防控要求,試驗隊員克服種種困難,自覺自願服從任務要求。由於研製單位在上海,春節期間在得到疫情防控的通知之後,所有的隊員都提前結束假期,立刻返滬隔離。長二丁本發任務遙測指揮榮為君是江西人,村裡對這次疫情的響應非常迅速和堅決,早早地用大石塊徹底封堵了村裡通往外界的唯一公路。小榮去找村長和村裡人商量,聽說是航天人要去西昌發射中心執行任務,大家非常理解和支持,挖開了路讓他的車出來及時趕回了上海


“試驗隊一直有班前會和班後會的制度。為了防控疫情,我們都是在室外操場上召開圓圈會議,大家佩戴口罩間隔一米以上,再後來,我們使用視頻會議的方式佈置工作。” 長二丁測發控系統技術負責人趙玲玲說。



金海岸工作室

作 者 | 葉 薇 張昱欣 張 錦 朱利軍

圖 片 | 孫公明 央視新聞

編 輯 | 陸佳慧 唐夢葭


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