神舟十三将发射,遥十四火箭也已就位,滚动备份、伴飞意味着什么

神舟十三号已经在发射区等待时机发射,经过各项功能检查、测试等工作后,预计三天内就要带着三名航天员,奔赴中国空间站继续“装修”任务了。眼尖的同学还是发现了“秘密”,在发射区长征二号F火箭一共有2枚,分别为遥十三、遥十四运载火箭,也就是说神舟十三号的备份已经准备好,并且在刚刚结束的中国航展上,中国空间站的地面伴飞舱也真实地向大众展现。而我们都知道每次任务的航天员有一组执行任务,还有一组待命。

神舟十三将发射,遥十四火箭也已就位,滚动备份、伴飞意味着什么

那么,为什么中国的载人航天采取的是“发射1发、备份1发”的“滚动备份”发射模式?采用完全相同的空间站在地面伴飞有何深意?下面让我们回顾载人航天的发展历史,彻底了解为什么我们如此安排。

神舟十三将发射,遥十四火箭也已就位,滚动备份、伴飞意味着什么

载人航天三步走,安全始终放在第一位

作为专为载人航天研制的长征二号F火箭一直被誉为“神箭”,从1999年首次执行飞行任务以来,已经执行了14次发射任务,并且战绩显赫,100%成功。已经将7艘载人飞船,12名航天员(14人次),5艘无人飞船、2个空间实验室送入了太空。

正是历经“神舟”、“天宫”的飞行任务锻炼,循序渐进地掌握了天地往返、太空出舱、交会对接、安全降落等关键技术,为中国空间站铺平了一条稳妥可靠的建造之路。

神舟十三将发射,遥十四火箭也已就位,滚动备份、伴飞意味着什么

我国的载人航天始终遵循的是低成本、有计划、安全稳妥的方式进行,为了节约成本采用的是“火箭+飞船”的火箭模式,之所以没选用航天飞机是因为成本太高,安全性有待提高。

其实这样选择也是颇受周折,“863计划”实施后,我国开始了运输火箭和天地往返的招标工作,科研单位提出了11种方案,最终经过一年筛选,确定了6种,而最终抉择让大家犯了难:

这6个方案中,5个都是基于航天飞机的,只有1个准备使用飞船。

当时80%的航天专家都主张使用航天飞机方案,航天专家王希季曾回忆说:“论证的时候,其实一开始大部分的人都主张上航天飞机,他们说这才是最先进最现代化的,应该一次性到位。“但是,转折发生在钱学森给出关键性意见之后。

钱学森是国际著名的空气动力学家,美国的航天飞机研制也是基于钱学森提出的“火箭客机”构想实施的,美国在60年代末期载人登月之后就放弃了宇宙飞船的研制,而“哥伦比亚号”航天飞机多次实现天地往返,苏联的“暴风雪”号也多次升空。

所以基于钱学森的理论影响,加上国外航天飞机的发展,方案基本以完全超越美、苏航天飞机的为主。当时,专家们的打分情况是:多用途飞船方案83.69分,小型航天飞机是84分,零点几分的差异,让专家组十分苦恼,甚至争论了很久,最终决定以评分为准,提报航天飞机方案。

神舟十三将发射,遥十四火箭也已就位,滚动备份、伴飞意味着什么

这份方案同步呈送了一份给退居二线的钱学森,虽然在科协,钱老面对这决定中国航天发展的关键选择,基于我国实际,放弃了早年的“火箭客机”的构想,写下“应将飞船案也报中央”的批语。

这九个字关乎我国航天的未来,钱学森当然明白国内的期望,也十分清楚航天飞机更为先进,可以重复发射的的优点,但是航天飞机有200多万个零部件组成,且不说研发成本,维护成本也十分惊人。钱学森仔细考虑了国情,认为我们没有必要“赶美超苏”,而是实事求是地从飞船之路。

飞船既能搭载航天员,又可运送物资,并且可以停靠在空间站轨道作为救生艇使用,虽然属于“一次性”产品,但是费用低,技术难度也更小。尤其中国当时就已经掌握了返回式卫星的回收技术,是属于飞船回收的基础,因此钱学森签署意见后,建议航天部门再组织“航天飞机与飞船的比较论证会”,最终专家们的意见逐渐统一:采用飞船方案

这一决定关乎着今天我们能“下饺子”般的发射长征系列火箭,在我们形成技术路线的同时,美苏“航天飞机”方案也盛极而衰。

神舟十三将发射,遥十四火箭也已就位,滚动备份、伴飞意味着什么

1986年1月28日,美国“挑战者号”升空后几十秒就发生了爆炸,7名宇航员不幸殒命;

2003年2月1日,经过16天的飞行的美国“哥伦比亚号”返回时失事,又死了7名宇航员;

1988年11月,“暴风雪”号航天飞机在苏联的拜科努尔航天发射场成功发射升空。这是它的第一次飞行,也成了最后一次,因为没钱维护,2002年因机库倒塌而被砸成了废铁。

神舟十三将发射,遥十四火箭也已就位,滚动备份、伴飞意味着什么

20世纪末各国航天飞机计划纷纷下马。这时,人们更对钱学森的高瞻远瞩佩服不已。

1992年9月21日,高层批复了《关于开展我国载人飞船工程研制的请示》,决定要像当年抓“两弹一星”一样抓载人航天工程。会议结束之后,随即在国防科工委设立了“921”工程办公室,开启了中国载人航天的征途。同时也确定了确定了我国载人航天“三步走”的发展战略:

第一步,发射载人飞船,建成初步配套的试验性载人飞船工程,开展空间应用实验;

第二步,突破航天员出舱活动技术、空间飞行器交会对接技术,发射空间实验室,解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题;

第三步,建造空间站,解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。

从“921工程”立项的过程,以及“三步走”的战略可以看出,我国的航天发展一直以稳健、安全、低成本方式进行的,但低成本是相对来说的,安全,成功率高,能及时挽回损失就是最好的低成本。

神舟十三将发射,遥十四火箭也已就位,滚动备份、伴飞意味着什么

同时设计,同时制造,节约成本

“921”工程对"七大系统"进行了规划,包括航天员、飞船应用、载人飞船、运载火箭、发射场、测控通信和着陆场,都进行了技术路线分段规划,而运载火箭系统首先要解决的就是运载能力和安全运输问题。

在长征二号捆(CZ-2E)火箭的基础上,按照载人航空的要求,确保可靠性、安全性,要求,中国运载火箭技术研究院改造出了长征二号F(CZ-2F),它是21世纪初期中国研制的火箭中最高、最重的。后经过数据验证,可靠性达到了98.00%以上。

神舟十三将发射,遥十四火箭也已就位,滚动备份、伴飞意味着什么

长征二号F主要用于发射神舟飞船和大型目标飞行器到近地轨道,火箭总长58.4米,起飞质量约480吨,可以把8.8吨的有效载荷送入近地轨道。它最显著的特征就是增加了故障检测处理系统和逃逸系统,在飞船入轨前都能实时监测火箭的飞行状态,如果发生了重大故障,可以使航天员快速的脱离危险区域。

分为两种情况,如果在火箭发射前发生,航天员还没有进入飞船,他们就可以跳进逃逸布袋,快速滑到安全地带;如果已经进入飞船,则在系统的指挥下,实现火箭顶部的逃逸塔自动点火,将飞船返回舱带离火箭本体,实施安全降落。

神舟十三将发射,遥十四火箭也已就位,滚动备份、伴飞意味着什么

1999年11月21日,长征二号F运载火箭首次飞行,运载着同样新生的“神舟一号”无人实验飞船首发成功,这意味着我们载人航天的“三步走”的第一步已经成功实施,各系统配合天衣无缝。到了2003年“神舟五号”飞船成功发射时,杨利伟在太空遨游了21小时后,顺利返回地球,载人航天任务获得圆满成功,“成功发射、精确测控、正常运行、安全返回”目标的顺利完成,标志着我国成为世界上第三个独立掌握载人航天技术的国家,这是里程碑的事件,千百年来的飞天梦终于实现。

神舟十三将发射,遥十四火箭也已就位,滚动备份、伴飞意味着什么

后来,每一项任务实施前都会进行大量的验证和在轨实验工作,“凡事预则立,不预则废”,即使每一个单项任务都保证了安全性和可靠性,但是我国航天的“低成本”就是以安全高效为第一要义的,为了确保任务万无一失,我们的航天任务一般采用“滚动备份”模式。

探月工程如此,载人航天更是如此,虽然长征二号F战绩赫赫,以全胜的成绩为载人航天做出了历史性的贡献,长征七号、长征五号后来者居上,运载能力稳步提升,但是为了安全起见还是采用“发射一发、备份一发”及“滚动备份”的发射模式。

神舟十三将发射,遥十四火箭也已就位,滚动备份、伴飞意味着什么

2021年6月17日,长征二号F遥十二火箭搭载神舟十二号载人飞船,成功将三名航天员送上中国空间站,为了确保航天员的生命安全,备份的长征二号F遥十三火箭已经战力了5个多月,为的就是在必要时候实现5天内二次发射,执行营救或者任务接替工作。

所以,“好事成双”,无论是航天员、还是运载火箭、空间站我们都做了双备份的准备,同时制造、同时检验、同时就位,为的就是安全。

“载人航天,人命关天”,空间站建造过程的载人飞行首战告捷,我们的警惕却不会放松,不但随时准备应对任何突发状况,而且还要做好任务不中断的措施,所以“滚动备份”背后是我国稳步安全实施载人航天的强大综合实力的体现。

神舟十三将发射,遥十四火箭也已就位,滚动备份、伴飞意味着什么

太空与地面同时验证,提高效率

在近地轨道飞行的中国空间站自从9月17日,三位航天员将搭乘神舟十二号返回地球后,就进入了“无人值守”状态,整整三个月事件各项“装修”和实验任务一直有条不紊的进行,之所以能够如此顺利,是因为航天员在日常训练中已经完全熟练。

不仅如此,在地球上还有中国空间站还有一个“孪生兄弟”,作为“伴飞空间站”使命就是帮助在轨航天员万无一失地实施任务,每一项任务开展前,地面的伴飞空间站会先行实施,优化步骤和预估风险。航天员可以根据地面数据提前做出判断。

神舟十三将发射,遥十四火箭也已就位,滚动备份、伴飞意味着什么

同样,太空中空间站的状态和地面上伴飞空间站保持同步,有利于备份航天员、空间站指挥部等了解真实状态,做好同时工作的准备。所以,航天员进入发射流程之后,强大的安全保障贯穿始终,无论是入轨前还是入轨后。

之所以每一次都有备份,是因为航天员的安全是第一位的,任务顺利完成不中断是必须要保障的,神舟十三号等待时机发射的时候也是长征二号F遥十四火箭应急救援值班的时候。

当遥十三火箭完成火箭与飞船组合时,遥十四将进入长征二号F火箭最长的值班状态,至少在6个月以上,这位“孪生兄弟”都担任着应急救援值班任务。

神舟十三将发射,遥十四火箭也已就位,滚动备份、伴飞意味着什么

不光火箭待命,飞船也处于待命状态,神舟系列飞船采用的是多批次同时投产的模式,神舟十二与神舟十三飞船是同时投产,同时出厂的,所以无论哪一个过程,我们都确保航天员的生命安全,以及任务持续顺利进行,下一个国际月球科研站也是如此。

神舟十三将发射,遥十四火箭也已就位,滚动备份、伴飞意味着什么

总结

正是我国从实际出发,不断地从单系统到全系统的改进和创新,经过几代航天人努力,才使得载人航天不断创造奇迹,作为全球唯一一个独立拥有空间站的国家,我国始终坚持稳妥的模式发展,与马斯克那样吸人眼球的方式不同,我们的活动显得十分低调,也就是在超高安全性和可靠性的验证下,逐步实现了低成本运行,也将为商业航天活动奠定坚定的基础。

展开阅读全文

页面更新:2024-02-25

标签:神舟   备份   火箭   运载火箭   航天员   空间站   飞船   中国   航天   航天飞机   状态   模式   我国   方案   工程

1 2 3 4 5

上滑加载更多 ↓
推荐阅读:
友情链接:
更多:

本站资料均由网友自行发布提供,仅用于学习交流。如有版权问题,请与我联系,QQ:4156828  

© CopyRight 2020-2024 All Rights Reserved. Powered By 71396.com 闽ICP备11008920号-4
闽公网安备35020302034903号

Top