央視新聞客戶端消息,11月12日10時03分,天舟五號貨運飛船搭載長征七號遙六運載火箭,從文昌發(fā)射場奔赴太空。12時10分,天舟五號貨運飛船與在軌空間站組合體成功進行自主快速交會對接,僅用時2小時,創(chuàng)造了世界航天史上最短交會對接時間的新紀錄。
“太空快遞小哥”的誕生
為了達到預定目標,天舟五號的軌道精度偏差不能超過4秒。因此,長七火箭采用了高精度激光陀螺和光纖陀螺慣性測量組合的設計方法,是我國現(xiàn)役運載火箭中軌道精度最高的。
馮勇:比如我們的重量要精確控制,我們的轉動慣量要精確控制,我們分離的時候不能有一點差錯,包括火箭起飛的窗口都是零窗口,所謂的零窗口,10: 03: 05,零窗口。
馮勇:我們有所謂的精密鏈或尺寸鏈。有分析。例如,我允許10秒鐘的誤差。我會給火箭的起飛點分配1秒和2秒,比如。然后我們就分船調整姿態(tài),給自己留一兩秒。
馮勇:這次兩個小時的交會對接是整個團隊,甚至火箭團隊,包括發(fā)射場團隊共同努力的結果。大家都在努力保證零窗口、無制度余量。
與之前天舟貨運飛船6.5小時快速交會對接相比,天舟五號主要從兩個方面調整了方案。一是將遠距離導引過程從多次壓縮到一次以內,多次變軌壓縮為兩次綜合機動。這部分花費的時間從大約4小時減少到大約1小時。第二,在近距離自主控制段,減少了多個用于確認飛船狀態(tài)的停泊點,就像動車組減少了經過??空镜臄?shù)量,從而加快了接近速度。該階段的持續(xù)時間從超過2小時縮短至約1小時。
短短兩個小時,天舟貨運飛船T形構型組合體與中國空間站的首次交會對接任務取得圓滿成功。
馮勇:那時我真的從椅子上跳了起來。我真的跳了。當時五院的院長都和我們坐在一起,大家鼓掌。這真的不容易。在過去,我們或多或少能看到十字靶的一些運動。這一次,快十環(huán)了。
馮勇:因為中國人認為第一件事是外國人沒有做,但卻做了;第二是這個團隊能在這么短的時間內團結協(xié)作,把這么一個新技術從提出到實施做得這么完美。我也非常感謝你的努力。
路很遠,但是你能到達那里。
馮勇大學畢業(yè)后進入中國航天領域,先后參與了東方紅三號通信衛(wèi)星、實踐五號衛(wèi)星等小衛(wèi)星的研制工作。2017年11月,航天科技集團五院將其調回北京,出任航天科技集團五院天舟系列貨運飛船總指揮。當時正是天舟二號研制生產階段。周二號貨運飛船是中國空間站關鍵技術驗證和建造階段首飛的貨運飛船。但當天舟二號組裝完畢,即將開始測試時,疫情帶來了意想不到的困難。
馮勇:我們做了為期40天、為期20天的實驗。在這40天里,原計劃是整個實驗隊去喀什對接。人飛到喀什進不去監(jiān)測站,就想下一個去?我和我的家人商量我要去青島。結果青島沒有飛機。最后這些測試隊員飛到蘭州,專門派大巴車拉這些人和設備,把人從蘭州帶到北京,兩天兩夜。
馮勇:所以最后,每個人都屏住呼吸,但是他們沒能到達青島。最后他們從青島搬到了渭南,最后在渭南完成了實驗。這些人才是臘月二十三才回來的。
實現(xiàn)零懷疑、零缺陷、零失敗是航天工程風險控制的目標。2021年1月,當發(fā)射時間接近
馮勇:比如我們開車的時候,鑰匙基本都是開著的,但是有一天,我終于發(fā)現(xiàn)它關了,但是我又開了,不影響我后續(xù)的工作。
馮勇:對,所以這對我來說肯定是個疑問。
根據(jù)上天不容置疑的原則,專家們從北京、文昌、Xi、煙臺等地聚集到蘭州,旨在解決偶爾開機加載不成功的現(xiàn)象。
馮勇:五天五夜?;旧希覀儧]有看到太陽。白天我們都在辦公室和實驗室,晚上兩三點才能回宿舍。旅社里不亮,冬天蘭州八點不亮。我們又去上班了,看不到太陽,一直放松到第五天晚上。發(fā)現(xiàn)問題的時候是電磁兼容問題。
馮勇:每天睡四到五個小時,絕對不超過五個小時。
馮勇:我肯定睡不著,所以據(jù)說宇航員對待疑點的態(tài)度和其他行業(yè)不一樣。第一個是零容忍,問題一發(fā)現(xiàn)就解決,要根治。我們要舉一反三,也就是我們航天所謂的“雙五零”,一個是技術歸零,一個是管理歸零。
預約一出,使命就達成了!天舟二號、天舟三號、天舟四號相繼發(fā)射成功。與天河核心艙成功對接后,在軌開展了一系列擴展應用實驗。其中,馮勇是在天舟二號完成使命并被控制墜落后寫的《給天舟二號貨運飛船的一封信》。
馮勇:當時,我寫下了這些話,“永遠不要害怕斗爭道路上的苦難。只要你想成功,沒有捷徑。你必須一步一步地做它。只有你一步一步的去做,無論是順利還是坎坷,都是向你的目標邁出的一步。雖然路很遠,但是可以走過去?!?
負5小時裝載材料“狂歡”
由于部分裝載包有濕度和溫度控制要求,天舟五號只能在發(fā)射前負5小時裝載。然而,一旦最后一次操作失敗,就意味著天舟五號的發(fā)射將會推遲。
馮勇:它在離地面大約50米的操作平臺上。我們需要打開整流罩的側操作口,打開我們密封艙的一個側操作口,安裝在一個里面有溫度控制的裝置里,然后逆流關閉這個艙門。雖然這貨不重,但是因為是高空作業(yè),下面是裝滿氧化劑和燃燒劑的火箭,所以還是要我們操作人員考慮的。
為了確保萬無一失,馮勇特意挑選了兩名業(yè)務能力強的操作手,他們互為備份,反復演練,確保操作嚴謹,一次成功??粗麄冇袟l不紊的裝貨,其實馮勇的心里也在為他們捏一把汗。
馮勇:整個手術持續(xù)了兩個小時。至于我們,我們擔心,但我們也有信心,所以我們最后的操作就是定崗、定人、定流程,就是誰做什么就做什么,不做別的。
馮勇:我們應該對自己的內心充滿信心。我們的津貼從哪里來?從沒有零用錢中找到零用錢。通過不同的反復演練,壓縮了我們的流程,優(yōu)化了我們的流程,讓我們的操作更加熟練。我們可以在兩個小時內完成,這樣我的津貼就出來了?這些人真的很棒。手術后,他們比我們計劃的時間提前了二十分鐘。
“讓宇航員吃熱騰騰的餃子”
神舟五號“造訪”后,神舟十五號載人飛船即將發(fā)射,三名航天員將與神舟十四號航天員攜手遨游太空。屆時,中國空間站將首次有來自中國的6名航天員在軌駐留,屆時將“滿員”。神舟五號貨運飛船運送的物資也將為他們同時在軌工作和生活,以及未來半年神舟十五號航天員的進駐提供最充分、最切實的保障。
馮勇:我們現(xiàn)在正在研制天舟6號。我們優(yōu)化了內部設備布局,增加了裝載貨物的密封艙容積。我們粗略算了一下,三個宇航員吃三個月的食物是沒有問題的。不僅我?guī)裁?,比如我?guī)钣闷?,就算我?guī)У奶O果再多,航天員每天能吃到蘋果和橘子也是好事。因此,我們應該全心全意地為在軌宇航員想一些辦法,為中國空間站的建設獲得更多的貨物。
馮勇:那天我們在開玩笑。我們端上了餃子,上面的宇航員真的可以吃到熱食。
馮勇:餃子不能涼兩個小時嗎?那么如果我穿上三個小時,我只需要一個好的保溫袋,就不用放冰箱了。
馮勇:從我現(xiàn)在的位置來看,快速的交會對接速度、更大的載荷比、更大的貨物運輸能力是我們永恒的追求。比如有大型備件需要上去,全密封的貨船目前還做不完,我們就有可能造半密封的貨船或者全開放式的貨船,把大型物資運上去。