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CERNET第24届学术年会
选择字体:      人民网  发布时间:2011-10-31

郑永煌:谈天宫一号发射条件和准备情况

  [人民网]:9月28日下午,执行天宫一号飞行任务的长征二号F-T1火箭完成推进剂加注,标志着天宫一号发射前所有准备工作就绪,发射进入倒计时。

  [人民网]:目前,天宫一号发射前各项准备已就绪,将于今日21时16分至21时31分择机发射。

  [人民网]:人民网前期采访了发射场系统副总设计师郑永煌,解读天宫一号发射条件和准备情况。

  [人民网]:请您介绍一下天宫一号的发射条件和情况?

  [郑永煌]:这是航天器的时间范围,也就是说允许你几点几分,到几点几分这个时段,必须点火发射,把航天器送入轨道,这是一个时间范围。这个发射窗口的确定,主要根据两个方面,一个方面是根据航天器自身的要求。二是根据飞行任务的要求,来决定发射窗口在这一天有几个,然后再去选择,首先有这样的过程。

  [郑永煌]:航天器主要有哪些条件呢?一个是航天器发射入轨以后,能源分系统会限制,就是太阳直射的光线,跟太阳能帆板角度有要求,一般要小于20度,这样保证我的太阳能帆板能吸收充足的阳光,把光能转换成电能给电池充电。

  [郑永煌]:第二,有很多敏感器,像红外敏感器等等,它对阳光的直射角度也有要求。

  [郑永煌]:第三,航天器绕地球运行一圈,受到阳光的照射时间,跟没受到阳光照射时间的比例,叫受晒因子也有要求。这三个要求分别计算出来以后,有一个交集,就决定你窗口的宽度,比如一天有可能是一个窗口,也有可能是两个窗口,也有可能三个窗口,就像刚才这位同志说的,有可能一天有早上窗口,有晚上窗口,这个窗口接上以后,还要根据飞行物的特点和要求,比如说神七是出舱活动,我们就希望我们航天出舱活动这个时段,能够在阳照区进行,使的地面测控能够更清楚的观测出舱活动的整个过程,根据这个要求反过来,不能选择白天的窗口,只能选择晚上的窗口,过程是这么选择的。

  [郑永煌]:天宫任务的发射过程的选择基本上也是这个道理,天宫任务的选择跟别的又不太一样,它有一个特别的要求,咱们这次不仅仅是一个天宫目标飞行器的发射问题,还有一个交会对接的问题,还要考虑下一步神八飞船的发射。在前面我说了,天宫目标飞行器本身的条件算出来以后,你再考虑神八发射条件因素,这样最终就可以选择天宫,再进行发射。

  [人民网]:天宫一号的实际大小、重量是多少?

  [郑永煌]:天宫一号目标飞行器,现在设计要求它不大于8。6吨,等于是8。5吨级的航天器,整个长度比飞船要长一点。飞船大家都知道是9米,天宫目标飞行器是10。4米,这是它的长度。直径也要比飞船要粗一些,它是3。8米。刚才我们老总也说了,咱们跟飞船的结构不一样,飞船的返回舱、轨道舱、推进舱三舱组成的,咱们这个是两舱,是由资源舱和试验舱共同组成的。

  [人民网科技]:天宫一号的形态结构跟以前的飞船是有不同的,在发射方面对各项工作带来什么变化?在神八发射窗口的选择还是很特殊的,这个窗口的选择是怎么确定的?

  [郑永煌]:发射窗口我再补充一下,神八飞船的发射刚才我说了,这次跟以前不一样,不是自己的事情,如果是自己发射的话,会更简单一些。咱们这次的发射是跟天宫进行交会对接,前提条件是天宫已经发射入轨了,在天空中运行工作正常,在这个前提下,才决定神八飞船能不能发射,咱们都知道空间交会对接的技术是很复杂的,比如说就像飞机跟航天器一样,在空间上他是一个三维的空间,你要给他教会在一起,难度很大,上下左右都要对上才行。

  [郑永煌]:如果能降成两维就简单的多,最简单是一维,像火车沿着铁轨运行,那是最简单的,从目前的技术来看,一维的交会对接可能不大,三维难度也很大。

  [郑永煌]:所以,各个国家就想用两维,两维是什么概念?就是天宫的轨道一确定,然后神八的飞船发射点就要瞄准天宫的对接轨道,我们叫共面发射,就是在一个平面上,神八飞船发射的时刻,跟目标对接的轨道在一个平面上。这对发射窗口的选择就很严格了,我们为什么叫窗口?因为有一定的窗口宽度,比如说有5分钟,10分钟,甚至30分钟、一个小时都有可能。

  [郑永煌]:那么这个共面发射的要求呢,这个窗口宽度要求是零窗口,就是要准时发射。如果不准时发射,一有偏差,等于说共面就有偏差,带来的偏差就要由运载火箭进行修正,但是难度是很大的,如果火箭修正不了,就要靠飞船来修正,飞船的修正要消耗很大量的推进剂。

  [郑永煌]:说明这两个概念,一个概念要求是零窗口,准时发射。二是固定窗口发射,不是说不可以,但是对飞行安全就构成影响。窗口的选择就是有这样的要求。

  [人民网]:天宫一号单独运行的两个月期间会遇到哪些情况,怎么解决?

  [郑永煌]:这也考虑了,一般情况下,20来天的时候,就把对接轨道确定,神八飞船发射日期和发射窗口也能确定,如果一直没有大的变化,我就按照这个程序走是没有问题的。如果在这个过程中怕的是电磁暴,电磁暴比较难预报,如果能提前预报出来,提前修正也没有问题。

  [郑永煌]:我担心如果明天要发射了,今天或者是更晚一点你发现有电磁暴,这对轨道的误差是很大的。

  [郑永煌]:这种修正我们做了两种,一种是如果轨道变化不大,在我们所要求的范围之内,经过事前飞船系统的核算,火箭系统的核算,在我们已经确定的指标范围,就可以不调整发射时间,继续发射。

  [郑永煌]:靠的是什么?靠的就是火箭自身的修正能力。如果超出这个指标范围,超出多大,怎么办?这里面要有一个决策的问题。一个是当天还需要发射的话,火箭修不了,飞船就得修,飞船能修多少,跟带的推进剂是有关系的,如果超过安全余量,肯定不行。

  [郑永煌]:第二种方案是今天不发射,再推下一个窗口。

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