天舟四号“快递小哥”赴太空，2022年空间站建造任务首战告捷
理财鱼小提示：天舟四号“快递小哥”赴太空，2022年空间站建造任务首战告捷
长七火箭具备“想打就打”发射能力。
5月10日1时56分，由中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院（以下简称“火箭院”）抓总研制的长征七号遥五运载火箭（简称“长七火箭”），在我国文昌航天发射场准时点火发射，发射取得圆满成功。这是长七火箭与天舟系列货运飞船第四次携手奔赴太空。
2022年是中国载人航天工程立项实施30周年，也是空间站建造决战决胜之年。根据任务安排，全年共实施六次飞行任务，将通过长征二号F、长征五号B和长征七号三型运载火箭发射空间站问天舱、梦天舱、两艘天舟货运飞船、两艘神舟载人飞船。
长七火箭点火起飞。火箭院供图（吴桐小雨 摄）
作为今年载人航天工程三型火箭六次发射任务的首次发射，也是今年空间站建造阶段的首飞任务，天舟四号“快递小哥”顺利到达预定轨道，正式拉开了2022年我国空间站的建造大幕。
长七火箭首次实现在一个月内完成测试发射
记者从火箭院获悉，为了满足未来空间站运营的需求，火箭系统工作人员对发射前的流程进行了优化，将测发周期减少4天，由原来的31天缩减到27天。这也是长七火箭首次实现在一个月内完成测试、发射。
据了解，本次任务中，火箭共有射前流程优化和可靠性提升等17项技术状态变化。其中包括：在发射日并行加注液氧煤油，减少了射前准备时间、降低了对人员设备气象保障等条件的要求、提高了发射可靠性；合并第一次总检查与真增压匹配测试，确保测试覆盖性的同时，减少重复性测试等。
地面设备恢复是火箭进场的第一项工作，也是正常开展火箭测试的先决条件。“对于多型通用的地面设备来说，保质保量的压缩流程、精简项目是一个统筹规划的事情，要脱离本发任务，与前一发、后一发联动起来，让流程‘活’起来，前期工作做得越充分，进场之后测试任务就开展得越快越好。”火箭院长征七号运载火箭副总设计师范虹说，团队对地面设备恢复阶段的工作进行优化合并后，为地面系统恢复节省测试时间约2.5天。
长七火箭蓄势待发。火箭院供图（吴桐小雨 摄）
同时，火箭产品出箱工作流程也由3天压缩至2天。据长征七号运载火箭总装技术负责人崔蕴介绍，4月10日下午，长七火箭开启产品出箱工作。为了达到优化流程的目标，助推器自检、火箭芯级出箱工作以及整流罩出箱工作，首次在不同工作厂房并行开展。
崔蕴说，团队调度人员提前与各方进行了充分的沟通，在出箱前形成了共识，避免了出箱过程中因协调沟通增加时间，并合理安排一线操作人员，二线人员在做好岗前培训的前提下，，全员上岗支援，做好一线操作人员的辅助工作，将3天工作压缩至2天，全面完成了产品出箱工作。
“在保证测发产品安全、可靠的前提下，缩减发射场测试有效时间，研制团队必须将积累多年的测发经验转换为稳妥、高效的发射流程管控能力。”火箭院长征七号运载火箭结构系统指挥员周宁称，在出发前，研制团队就对发射场工作细则做了多轮更改，综合了设计、工艺、一线工人和操作手的意见，系统整理，多方协同，对每个操作环节的执行时间都进行了梳理，将流程时间误差精确到10分钟以内。
此外，本次发射任务长七火箭进行了液氧煤油并行加注，将发射日12小时流程缩减至8小时。据了解，早在发射队进入发射场的3个多月前，火箭院长七研制团队就开始组织各专业组人员，进行液氧煤油并行加注流程的更改分析，确定并行流程更改的原则，从流程更改方案，到流程更改实施方案，再到发射日预案筹备，进行了全方位的筹备策划。
适应新发射场，长七火箭具备“想打就打”发射能力
长七火箭的总体重为500余吨，箭体外壳、电缆、仪器等加在一起只有50余吨，其余都是液氧煤油推进剂的重量。一般而言，火箭本身的自重越小越好，能提供动力的燃料越多越好。因为这样，就可以把尽可能多的“运量”留给“乘客”。
据火箭院总体部火箭设计专家徐利杰介绍，燃料在火箭整个体重中比重越大，火箭的结构效率越高，说明设计越合理。在设计中，他们把火箭的外壳、电缆、仪器等重量称为“死重”，要把这些部件尽可能设计得简洁、功能强大，以减轻重量。论“力气”，长七火箭近地轨道运载能力达到13.5吨，比采用传统燃料的运载火箭多出一半以上。其中，芯一级和助推器上的6台液氧煤油发动机可提供超过700吨的起飞推力。
位于文昌航天发射场的长七火箭。火箭院供图（吴桐小雨 摄）
为了适应新发射场，发射任务也面临巨大的挑战。海南发射场与内陆发射场最大的不同是湿热多雨、台风频繁的海洋气候，而火箭上的许多精密仪器对外界环境非常敏感。
现役长征火箭发射，选择窗口时都会专门避开雷雨天，而长征七号新一代运载火箭则能在雨中发射，因为考虑到海南发射场气候潮湿，全年降水量大且湿度高。另外，长七火箭的燃料中有液态氧，它的温度是-183℃，因此火箭表面会出现水蒸气凝结的现象。
长七火箭对“水”的防护渗透到了每个设计细节当中，在常规型号中，用来平衡整流罩内外压力的排气孔，在内陆发射时不用做单独的防水，但是在长七火箭的身上，记者了解到，其排气孔也做了专门的防水措施。
相比于内陆戈壁上每秒9米左右的风速，海南文昌发射场的风速经常达到每秒20米。为了保证火箭时刻都站得住、站得稳，设计人员专门为它设计了防风减载装置，可以在8级大风的情况下进行垂直转运，抗风能力为目前长征家族之最。
并且，与以往长征火箭发射前几个小时开始加注不同，长七火箭经过专门设计和演练，它的液氧和煤油推进剂组合虽然属于低温燃料，但是可以安全停放24个小时，这样便可以灵活应对多种发射需求，而且在发射前程序最为复杂的阶段，减少了工作量，可以为成功发射争取更多有利时间，提高可靠性。据了解，长七火箭在研制之初，就把燃料加注后停放24 小时作为一项设计标准纳入了型号研制过程，也因此具备了“想打就打”的发射能力。
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