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長(zhǎng)征七號(hào) “零窗口”到“窄窗口” 長(zhǎng)七火箭適應(yīng)性不斷提升

天舟二號(hào)貨運(yùn)飛船發(fā)射圓滿成功。為了提高火箭的任務(wù)適應(yīng)性，由中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司所屬中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院（以下簡(jiǎn)稱“火箭院”）抓總研制的長(zhǎng)征七號(hào)遙三火箭采用了自動(dòng)獲取起飛時(shí)間進(jìn)行入軌目標(biāo)參數(shù)在線迭代修正技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了從“零窗口”到“窄窗口”的技術(shù)跨越。
長(zhǎng)征七號(hào) “零窗口”到“窄窗口” 長(zhǎng)七火箭適應(yīng)性不斷提升
文章插圖
火箭院長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭試驗(yàn)隊(duì)現(xiàn)場(chǎng)01指揮員、主任設(shè)計(jì)師徐利杰介紹，發(fā)射窗口是指允許火箭發(fā)射的時(shí)間范圍，在我國(guó)以往大部分航天發(fā)射任務(wù)中，發(fā)射窗口都是在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)。但由于本次發(fā)射任務(wù)要實(shí)現(xiàn)貨運(yùn)飛船與天和核心艙的交會(huì)對(duì)接，需要將貨運(yùn)飛船發(fā)射到天和核心艙所在的空間軌道面，這樣才能保證兩個(gè)航天器順利“牽手”，這就要求火箭必須按照預(yù)先計(jì)算好的時(shí)間，分秒不差的點(diǎn)火升空，也就是我們說(shuō)的“零窗口”。
精確到秒的“零窗口”
與“窄窗口”相比，“零窗口”發(fā)射的難度在于發(fā)射時(shí)間精確到秒，如果發(fā)射前系統(tǒng)的某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，就只能推遲到下一個(gè)發(fā)射窗口，重新組織推進(jìn)劑加注和發(fā)射工作，對(duì)發(fā)射任務(wù)帶來(lái)比較大的影響。而長(zhǎng)征七號(hào)火箭作為低溫火箭，與常規(guī)火箭相比，還面臨低溫推進(jìn)劑加注問(wèn)題和復(fù)雜的發(fā)射前流程。因此，要實(shí)現(xiàn)“零窗口”發(fā)射，難度更大。
【 長(zhǎng)征七號(hào)|“零窗口”到“窄窗口” 長(zhǎng)七火箭適應(yīng)性不斷提升】“發(fā)射前4分鐘內(nèi)，要連續(xù)完成10多個(gè)關(guān)鍵動(dòng)作，比如貯箱增壓、管路排空、連接器脫落、擺桿擺開(kāi)等一系列復(fù)雜動(dòng)作，哪個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)異常都會(huì)影響“零窗口”發(fā)射。”徐利杰介紹。在長(zhǎng)征七號(hào)遙二火箭發(fā)射天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船時(shí)，就實(shí)現(xiàn)了“零窗口”發(fā)射。
2分鐘的“窄窗口”
雖然已經(jīng)具備了“零窗口”發(fā)射技術(shù)，但是為了更好的適應(yīng)故障情況，提高火箭按時(shí)發(fā)射的能力，型號(hào)隊(duì)伍一直孜孜不倦追求技術(shù)上的突破，在長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭上首次采用自動(dòng)獲取起飛時(shí)間進(jìn)行入軌目標(biāo)參數(shù)在線迭代修正技術(shù)，對(duì)飛行彈道、落點(diǎn)等進(jìn)行評(píng)估，并分析不同工況、不同起飛時(shí)間對(duì)入軌精度和運(yùn)載能力的影響，并通過(guò)大量的數(shù)字和半實(shí)物仿真，最終將精確到秒的“零窗口”拓展為2分鐘左右的“窄窗口”，也就是說(shuō)，如果火箭起飛時(shí)間的偏差在2分鐘以內(nèi)，火箭就可以根據(jù)起飛時(shí)間自行修正飛行軌跡，保證貨運(yùn)飛船仍然能夠進(jìn)入核心艙所在的軌道面，提升了長(zhǎng)七火箭對(duì)發(fā)射任務(wù)的適應(yīng)性。
與此同時(shí)，型號(hào)隊(duì)伍還展開(kāi)了故障預(yù)案的再梳理工作，并落實(shí)到流程精細(xì)化中，針對(duì)射前關(guān)鍵環(huán)節(jié)制定可靠性保障措施和預(yù)案，組織開(kāi)展了不同狀態(tài)下的預(yù)案演練，確保射前出現(xiàn)故障有預(yù)案，預(yù)案可實(shí)施，從而保障發(fā)射流程順利開(kāi)展。
廣州日?qǐng)?bào)·新花城采訪人員：肖歡歡通訊員陳潔
廣州日?qǐng)?bào)·新花城編輯：蔡凌躍

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