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11月24日,長征五號遙五運載火箭托舉嫦娥五號月球探測器呼嘯升空。
這是中國航天科技集團一院第6次執行探月工程發射任務。不同的是,此前任務均由長征三號甲係列火箭完成,而此次發射的嫦娥五號探測器重達8.2噸,是嫦娥四號的2倍有餘,因此要由我國目前運載能力最大的“胖五”發射,將其直接送入近地點約200公裏、遠地點約41萬公裏的地月轉移軌道。
奔月之旅,路途遙遠,“胖五”為了讓“嫦娥”省點兒力氣,可以說貼心至極。
常規任務中,為火箭設計一條軌道就行了。但此次任務對火箭發射概率和發射窗口提出了更高要求,為克服台風過境影響、提升故障適應性,設計團隊精心優化設計了“窄窗口多軌道”奔ben月yue發fa射she方fang案an。據ju一yi院yuan長chang征zheng五wu號hao火huo箭jian總zong體ti副fu主zhu任ren計ji師shi劉liu秉bing介jie紹shao,與yu近jin地di軌gui道dao任ren務wu相xiang比bi,探tan月yue任ren務wu的de軌gui道dao設she計ji更geng加jia複fu雜za。由you於yu地di月yue距ju離li較jiao遠yuan,探tan測ce器qi用yong於yu中zhong途tu修xiu正zheng所suo需xu的de推tui進jin劑ji有you限xian,而er地di球qiu和he月yue球qiu的de相xiang對dui位wei置zhi在zai不bu斷duan發fa生sheng變bian化hua,還hai要yao考kao慮lv火huo箭jian與yu探tan測ce器qi分fen離li後hou的de光guang照zhao因yin素su,這zhe對dui軌gui道dao設she計ji提ti出chu了le非fei常chang高gao的de要yao求qiu。
為了讓嫦娥五號節省推進劑,在研製階段,火箭團隊開展了精細化的“窄窗口多軌道”關鍵技術驗證攻關,可以在連續3天內,每天有50分鍾的窗口,每10分鍾一條軌道,共規劃15條tiao軌gui道dao,每mei條tiao軌gui道dao均jun可ke以yi將jiang探tan測ce器qi準zhun確que送song達da目mu的de地di。這zhe樣yang,嫦chang娥e五wu號hao踏ta上shang奔ben月yue旅lv程cheng後hou,可ke以yi減jian少shao軌gui道dao偏pian差cha的de修xiu正zheng次ci數shu,既ji能neng節jie省sheng燃ran料liao,也ye能neng更geng快kuai地di到dao達da月yue球qiu。
這項技術,在今年7月長征五號遙四運載火箭發射天問一號火星探測器時,已經得到成功驗證。因此,本次任務雖然要求較高,“胖五”照樣應對自如。
此次任務中,“胖五”共計飛行了2200餘秒。其間,它在太空完成了一個高難度動作——長(chang)時(shi)間(jian)滑(hua)行(xing)。滑(hua)行(xing),是(shi)指(zhi)火(huo)箭(jian)主(zhu)發(fa)動(dong)機(ji)關(guan)機(ji)後(hou),火(huo)箭(jian)靠(kao)慣(guan)性(xing)向(xiang)前(qian)飛(fei)行(xing)。聽(ting)上(shang)去(qu)絲(si)毫(hao)不(bu)費(fei)力(li)氣(qi),但(dan)實(shi)際(ji)上(shang),長(chang)時(shi)間(jian)滑(hua)行(xing)對(dui)一(yi)枚(mei)火(huo)箭(jian)特(te)別(bie)是(shi)一(yi)枚(mei)零(ling)下(xia)200多度的“冰箭”來說,可是不小的考驗。劉秉說,長征五號火箭二級發動機一次關機到再次點火,間隔約935秒。在這一開一關之間,“胖五”要完成箭體姿態調整、真空狀態下推進劑沉底、diwenfadongjierciqidongqianyulengdenggongzuo,dongzuofeichangduo。lingwai,huaxingshijianchang,huojianzaikongjianfusheyingxiangxiadehuanjingbianhuagengjiafuza,diwentuijinjiwenduhezhuxiangchengshoudeyaliyezaibuduanbianhua。zaichangzhengwuhaohuojianlixiangzhichu,yanzhirenyuanjiujiangchangshijianhuaxingzuoweiyidaguanjianjishu,duiqichangshijianhuaxingshiyingxingkaizhanleshenruxizhideyanjiu,bingzaichangzhengwuhaohuojianshucifeixingzhongjinxingleyanzheng。changewuhaokuaitouda、體重大、結構複雜。為了讓它“坐”得更安全、更舒適,研製人員下了不少工夫。他們開展了大量的器箭聯合試驗和分析,對探測器和火箭所處的電磁環境、力學環境、機械接口進行了多輪綜合優化,讓它們的固有頻率錯開,避免彼此之間產生共振。
在“胖五”身上,還為嫦娥五號定製了“座椅”。劉秉說,通常衛星與火箭之間用包帶相連,但最多隻能滿足2.8米直徑的連接要求,而嫦娥五號塊頭太大,與火箭的接口直徑達到3.1米mi,包bao帶dai連lian接jie方fang式shi無wu法fa滿man足zu任ren務wu要yao求qiu。因yin此ci長chang征zheng五wu號hao火huo箭jian上shang采cai用yong了le一yi種zhong低di衝chong擊ji分fen離li裝zhuang置zhi,既ji在zai飛fei行xing過guo程cheng中zhong連lian接jie得de安an全quan可ke靠kao,又you能neng在zai器qi箭jian分fen離li時shi降jiang低di衝chong擊ji。
此外,長征五號火箭整流罩上還專門為嫦娥五號設置了15個(ge)操(cao)作(zuo)口(kou)和(he)透(tou)波(bo)口(kou),以(yi)便(bian)進(jin)行(xing)操(cao)作(zuo)和(he)傳(chuan)輸(shu)數(shu)據(ju)。據(ju)介(jie)紹(shao),此(ci)次(ci)任(ren)務(wu)火(huo)箭(jian)整(zheng)流(liu)罩(zhao)的(de)開(kai)口(kou)數(shu)量(liang)和(he)總(zong)麵(mian)積(ji)超(chao)過(guo)了(le)以(yi)往(wang)發(fa)射(she)任(ren)務(wu),對(dui)整(zheng)流(liu)罩(zhao)的(de)設(she)計(ji)及(ji)發(fa)射(she)場(chang)聯(lian)合(he)操(cao)作(zuo)提(ti)出(chu)了(le)更(geng)高(gao)要(yao)求(qiu)。

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