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中国天舟二号飞船连续2次推迟发射,究竟是出了什么问题?

今天,天舟二号再次推迟发射,这已经是天舟二号第二次推迟发射,这究竟是什么原因呢?

天舟二号飞船介绍

天舟二号货运飞船是中国空间站关键技术验证及建造阶段首飞货运飞船。按照任务规划,天舟二号货运飞船将携带3名航天员消耗品、舱外航天服、平台物资与在轨运行的天和核心舱进行交会对接,为后续飞行任务和空间站进一步开展在轨建造奠定基础。飞船密封舱携带上行货物重量约 4.69 吨,推进剂 1.95 吨,物资总重近 6.64 吨,是目前世界上现役的货运飞船中运载能力最大的。

而负责天舟二号的则是长征七号火箭,长征七号是中国载人航天工程为发射货运飞船而全新研制的新一代中型运载火箭。长征七号采用“两级半”构型,箭体总长53.1米,芯级直径3.35米,捆绑4个直径2.25米的助推器。

长七火箭采用了新型液氧煤油发动机和绿色、低温又高能的液氧煤油燃料。起飞时,6 台 120 吨级大推力发动机提供了超过 700 吨的推力,芯二级还有 4 台液氧煤油发动机接力, 近地轨道运载能力不低于14吨,700公里太阳同步轨道运载能力达5.5吨。

长七火箭不仅运载能力强,而且可靠性也很高。它的可靠性设计指标高达 0.98,处于国际领先水平、为达到这一目标,设计人员在研制之初便开展了型号的可靠性工程研制。此外,在制造、测试、运输、发射等各个环节,长七火箭都充分继承了以往型号的成功做法。

推迟发射的原因,无外乎三点,第一是天气原因,第二是飞船或者火箭出现问题,第三就是场地原因。

第一次延迟发射的原因

天舟二号第一次推迟发射,原因是场地的喷淋系统出现了问题,什么是喷淋系统,喷淋系统全称是“点火过压保护/噪声抑制系统”(Ignition Overpressure/Sound Suppression system)。

我们常常能在电视或者其它视频上看到火箭发射时的情景,当火箭点火以后,发射台的两边会喷出滚滚白烟,不了解火箭发射常识的人可能会以为是火箭的燃料被点燃后喷出的浓烟。

那喷出的滚滚白烟也不能说没有火箭燃料点燃后的浓烟,但更多的是水蒸气,火箭发射台下有一个很大的水池子,左右两端的下面有粗大的导流槽,发射火箭之前,水池子里面会注满水,但不会淹没导流槽,火箭点火发射后,发动机的火焰会喷向火箭发射台下的水池子中,瞬间产生的巨大热量会把水蒸发成水蒸气,于是就变成白烟从两边的导流槽喷薄而出。

这就是喷淋系统,之所以要这样做,是因为火箭发射时尾焰直冲发射平台,发射平台瞬间升温,温度接近3000摄氏度,喷水时水将汽化到大气中,带走大量的热,从而起到降温作用,以保护发射平台。除此之外,喷淋系统最重要的一个功能就是抑制火箭燃烧产生的巨大噪声。

根据科学家的计算,巨大的土星五号火箭在发射的时候噪音高达220分贝,而我们平常能听到的最大的声音大概是你贴着飞机站听飞机起飞时的声音,约140分贝。声音分贝的提高代表了声音能量按照指数增长,所以火箭噪音比飞机噪音高80分贝,代表火箭噪音的能量是飞机的10^8倍――也就是一亿倍。显然,220分贝的声音已经不是声音了,而是剧烈的能量波,远远不是击碎你的耳膜那么简单,而是会击碎你的全身。所以科学家就提出了用“喷水”的方式来吸收这些噪音。

而第二次延迟发射的原因还没有公布,只要不是飞船和火箭的问题,那就是小事情。

而天舟二号下一个窗口期大概是在21日中午1点或22日凌晨,因为天舟一号的发射要看天和核心舱的位置,举个例子,天舟一号之所以要选择5月20日凌晨一点发射,是因为天和核心舱会路过文昌,天舟二号发射即可快速入轨追赶上天和,完成会面。

所以只要不是飞船和火箭的问题,不需要很久,我们就可以看到天舟二号启程与天和核心舱会面了。

延迟是

其实,在世界范围内推迟发射是比较普遍的现象,这也符合中国航天人的一贯基本原则:不带疑点加注、不带隐患上天。可以说延迟发射恰恰证明了中国航天人的严谨负责,不会为了完成任务而去冒险,也说明中国航天人不会规避问题,而是勇于发现问题,解决问题。

中国空间站的建设大幕已经开启,三型火箭、两个发射场,11次发射任务,每次发射都像一次接力赛,接力棒必须接好,容不得一点马虎。所以天舟二号对中国航天具有重要的意义,只有天舟二号完成燃料和物资的输送,6月神舟十二号载人飞船的发射才能顺利进行。

货运飞船的发射,除了可以往太空运输保障物资,在未来还可以回收太空垃圾,甚至运送于运送大型航天器构件,为我国深空探索提供保障。

因此,我们更加需要严谨认真,以如临深渊如履薄冰的心态对待,我们会面临的挑战很多,但我相信,我们会解决好的。