中新網(wǎng)10月12日電 (特約記者 武鎧)神舟五號遨游太空,長征二號F火箭成為了中國長征系列火箭中最具明星效應(yīng)的一個火箭型號。火箭總設(shè)計師劉竹生介紹,新的長征二號F火箭的改進主要有三個方面:針對箭體結(jié)構(gòu)振動進行的動力系統(tǒng)調(diào)整,逃逸發(fā)動機安全點火機構(gòu)的更新,以及箭體上攝像裝置的增加。
從楊利偉的“獨家情報”做起
“神五”飛行相當成功,然而,科學(xué)事業(yè)不可能一步到位,航天飛行也沒有絕對的十全十美。在火箭上升階段,出現(xiàn)了比預(yù)想要嚴重的箭體振動,飛船中的航天員強烈感受到了這一振動,并感覺到身體的不適。楊利偉在克服了身體不適,順利渡過振動階段后,根據(jù)出征前與航天技術(shù)人員的密切溝通,認為振動的強度應(yīng)該是超出預(yù)計范圍之外的,返回后,他及時向技術(shù)人員反饋了這一情況。
長征二號F火箭,有著超出以往所有火箭的嚴格的設(shè)計、制造、故障檢測和排除制度。為什么火箭發(fā)射前的千萬次試驗沒有顯露出這一問題的蛛絲馬跡?技術(shù)人員發(fā)現(xiàn),這和火箭的過載有關(guān)系,如果在地面做火箭振動試驗,過載沒有實際發(fā)射那樣大,就不會發(fā)生楊利偉描述的那樣的振動。進一步分析,技術(shù)人員將目標鎖定在火箭的核心部分——動力系統(tǒng)。
長征二號F火箭的動力系統(tǒng)的振動頻率與火箭結(jié)構(gòu)振動頻率在飛行的某一時刻耦合,自振峰重合到一起,造成了超出意料的大幅振動,而這個頻率又恰好是人體器官的頻率。經(jīng)過研究人員大量細致的工作,發(fā)現(xiàn)造成這種振動頻率的根源是動力系統(tǒng)中的一種液體,液體的振動頻率影響了發(fā)動機,造成發(fā)動機推力振動,從而進一步影響了火箭。具體解決的辦法是將與液體有關(guān)的蓄壓器能量調(diào)整,改變管路中液體的頻率,使之與火箭結(jié)構(gòu)振動頻率錯開,最終避免了箭體結(jié)構(gòu)的劇烈諧振。
逃逸塔:在安全門上再加一把安全鎖
長征二號F火箭直刺云霄的逃逸塔堪稱她引人注目的特征之一,而逃逸塔因為事關(guān)航天員安全,又是火箭新增系統(tǒng)之一,在各種場合屢有提及。
逃逸塔與龐大的火箭相比雖然不大,但它下面連接著航天員座椅,上面裝備有靈巧的逃逸發(fā)動機,要快速應(yīng)變,恰到好處地執(zhí)行保護航天員安全的職責,可謂千鈞重任系于一塔。
此次,火箭系統(tǒng)的研制人員在神舟六號發(fā)射前,為逃逸發(fā)動機增加了又一道保險——配備了安全點火機構(gòu)。該機構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)就是用一個機械擋板橫在點火的位置,用物理隔離的方法將火擋住。
“攝像記者”坐上飛船
為火箭增加的兩個攝像頭,一個裝配在整流罩內(nèi),一個則被安裝到火箭外面。劉竹生介紹說,具體說來,攝像裝置的作用有兩個:第一,為火箭的故障診斷提供直觀依據(jù);第二,記錄圖像,并監(jiān)視火箭的飛行動作。
為故障診斷提供依據(jù)的作用可以從美國的航天飛機身上得到最好例證。通過航天飛機外部設(shè)置的攝像裝置,人們不止一次清楚地看到了隔熱瓦脫落的情景。當確定隔熱瓦脫落是造成“哥倫比亞號”罹難的罪魁禍首時,美國人采取了大量措施,包括“發(fā)現(xiàn)號”升空并拍到類似圖像后,派出航天員修補同樣的損傷,最終確保故障得到了排除。