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“远征二号”首飞成功:太空摆渡车中的“空调大巴”
浏览次数:1063发布时间:2016-11-14 09:30:21 文章来源:人民网

从国家国防科技工业局、国家航天局获悉,我国“太空摆渡车”再获升级:长征五号运载火箭搭载发射的远征二号上面级成功进入预定轨道,飞行任务圆满完成。

升级版“空调大巴”

上面级,是介于运载火箭和航天器之间的动力系统。它既有自主轨道机动能力,在轨飞行时间又长,更可以多次启动点火,因此能够将一个或多个载荷送入特定轨道,满足不同的发射任务需求,被形象地称为“太空巴士”或“太空摆渡车”。

拿远征二号上面级来说,它能够与长征五号运载火箭组合,以一箭多星、直接入轨的方式同时发射中高轨倾斜轨道卫星和地球静止同步轨道卫星,进一步提高长征五号运载火箭的适应性和灵活性。

“远征二号”是在2015年发射的“远征一号”基础上,针对长征五号新一代大推力运载火箭研制的上面级,配备了两台远征一号所使用的发动机,是我国目前规模最大、变轨能力最强的液体动力上面级。

“远征二号”能够实现的启动次数更多,在轨时间更长。科研人员形象地说,如果说远征一号相当于小中巴,那么远征二号就是货真价实的“空调大巴”。

“双胞胎”发动机

相当于其“心脏”的远征二号主动力及辅助动力系统由航天科技集团六院研制。据了解,长征五号火箭的芯一级、二级、助推、辅助动力系统等所使用的发动机也均是由该院研制。

航天科技集团六院研发人员告诉记者,在远征二号“太空摆渡车”主发动机研制过程中,面临着多个关键技术挑战,其中双机推力同步性成为横亘在科研人员面前的最大“拦路虎”:“如果双机产生的推力同步性差别太大,会导致上面级状态失控,在太空中‘翻筋斗’。”

为了追求两台发动机“步调一致、推力相同”,航天科技集团六院的科研人员通过大量的分析计算,将60余项影响发动机性能的因素进行量化并排序,对影响程度较大的因素进行从严控制,从生产线上挑选性能匹配的组件进行发动机总装。

经过多个方面的设计优化,最终生产了两台极尽相似的“双胞胎”发动机参加远征二号的首飞。

健壮的“大脑”和“神经系统”

远征二号上面级的箭载计算机相当于这辆升级版“摆渡车”的“驾驶司机”,控制、指挥着“车辆”的正常工作,由中国航天科技集团九院771所研制。

为保证上面级飞行的稳定性与灵活性,科研人员突破了故障检测与隔离、定时刷新等一系列关键技术,创新设计了四模冗余的体系构架和瞬态故障自主恢复的容错模式,使得上面级兼具运载火箭的强实时的特征和卫星的高可靠、抗辐照的特性。

除了一个“聪明的大脑”,远征二号还有着灵敏的“神经系统”。中国航天科技集团九院704所研发的中心程序器和远置采编器,对“全车”各种测量参数的采集与编码,为“全车”各“乘员”在正确的“站点”下车提供全面的测量数据支持。