
本报记者 凌旎 通讯员 何怡
10月19日凌晨,“神舟十一号”单独飞行三天后,终于等到了和“天宫二号”的“太空婚礼”,“新娘”“天宫二号”和“新郎”“神舟十一号”从相距5公里开始,以特定速度开始对接。对接的最后的一霎,毫厘不差。
航天科技集团六院研制的74个姿控发动机有幸见证了这历史性的“一吻”。接下来,这74个小兄弟还将各司其职,一直战斗到航天员返回地球。
74兄弟中最轻的只有0.8千克
9月份发射成功的“天宫二号”空间实验室上共装备26个姿控发动机,既有490N的变轨控,还有150N的大姿控,当然更少不了25N的小姿控发动机。而在“神舟十一号”飞船上,姿控兄弟达到了48个。他们当中,有的驻扎在返回舱里,有的坚守在推进舱中,有的是单元,有的是双元,品种多,功能强。可以这么说,“天宫二号”和“神舟十一号”要实现太空的每一个动作,都得靠这些姿控发动机。
很多人以为,安装在飞船上,这些姿控发动机的体积肯定不小。其实不然,从体积上看,最大的双元2500N哥哥,就像一个体重为12kg的大葫芦;最小的双元25N弟弟,是一个体重只有0.8kg的小葫芦。
帮助航天器摆脱惯性速度
别看他们小,但力量可不容小觑。当长二F火箭和“天宫二号”分离时,你们总会听到电视上指挥员播报“发射成功,到达预定轨道”。这个轨道,是科学家为“天宫二号”设定的初始轨道(近地点200公里,远地点350公里)。之后,“天宫二号”会经历几次变轨,进入到高度约为384公里的运行轨道。在“神舟十一号”发射前,“天宫二号”还会再次调整轨道至高度393公里的近圆对接轨道。
在航天器改变轨道时提供动力的就是变控轨大哥。他帮助航天器摆脱惯性速度,顺利到达下一个预定轨道。
变轨才是第一步。其他兄弟们的存在也是为了“天宫二号”和“神舟十一号”精准对接。总的来说,姿态控制分别有三种情况:俯仰、偏航、滚动。这些姿控发动机有不同的推力,能够实现不同的调整效果。大姿控,负责粗调;小姿控,则负责细调。
单台启动次数可达数十万
总而言之,航天器在太空中的“一举一动”都得靠这些“葫芦兄弟”提供动力,包括轨道提升、轨道修正、姿态控制、交会对接平移、返回再入制动等等。当观众看电视直播,听到的诸如“变轨”、“制动”、“刹车”、“点火”、“关机”等高频词语,都是在描述葫芦们的神通。
为了应付“天宫二号”空间实验室的多次变轨、调姿,这些姿控发动机必须单台多次启动。一个姿控发动机能够启动数十万次,总工作时间(工作和间歇时间)可长达5-10年。所以它们完全有能力全程陪伴“天宫二号”,并伴随她接受神舟载人飞船和天舟货运飞船的多次造访。
新闻科普
单元和双元。单元就是靠无水肼自身分解产生动力,双元就是靠四氧化二氮和甲基肼相遇后自燃产生动力。通俗些说,同样是提供动力吃饱饭,单元就是一碗白米饭,双元则是一碗阳春面卧个荷包蛋。