天宫空间站姿态倾斜超70度,复盘神舟十三号发射对接,决胜之战( 二 )


文章图片


天宫空间站姿态倾斜超70度,复盘神舟十三号发射对接,决胜之战

文章图片

天宫空间站姿态倾斜超70度,复盘神舟十三号发射对接,决胜之战

文章图片

天宫空间站姿态倾斜超70度,复盘神舟十三号发射对接,决胜之战

文章图片

神舟十三号是天宫空间站任务框架下的第六次发射 , 也是关键技术验证阶段的决胜收官之战 。 不同于以往载人航天发射 , 此次发射直播不仅做到了全方位无死角 , 甚至给出了很多特殊视角镜头 , 画面之壮美难以言表 , 展现了中国航天更加开放自信的新面貌 。
尽显工业美感的921载人航天发射塔架回转平台
【天宫空间站姿态倾斜超70度,复盘神舟十三号发射对接,决胜之战】921载人航天发射塔架共有4层回转平台 , 展开顺序依次是:第4层、第1层、第2层、第3层 。
第4层回转平台展开露出“逃逸塔”
第4层回转平台完全展开
第1层回转平台展开露出火箭起飞级
第2层回转平台展开
?第2层回转平台包裹着的火箭二子级
第3层回转平台展开
第3层回转平台展开后露出整流罩
4层回转平台完全展开
长征2F载人型火箭全长58.4米 , 起飞质量约480吨 , 芯级直径3.35米 , 助推器直径2.25米 , 可以将8.6吨有效载荷送入近地点200公里、远地点350公里、倾角42度的地球近地轨道 。
发射当天00:23:56:469神舟十三号/长征2F遥十三组合体准时点火起飞 , 之所以选择夜间发射有两个重要因素影响 , 首先是飞船快速自主交会对接轨道与空间站轨道的共面需求 , 其次是有利于交会对接过程中光学敏感器的工作 。
8台YF-20发动机产生约600吨起飞推力
火箭起飞燃气从导流槽高速喷出
起飞
起飞过程中脱落的保温泡沫
火箭点火起飞后没多久就进行了程序转弯 , 飞行120秒到达约39公里高度时逃逸塔分离 , 此后航天员的安全由整流罩外部的高空逃逸发动机保障 , 此种逃逸模式也被称为“无塔逃逸” 。
程序转弯
逃逸塔分离
飞行159秒四枚助推器分离 , 紧接着一子级分离 , 飞行212秒抛整流罩 。
监视相机拍摄的火箭助推器
助推器分离
一二级分离
助推器分离、一级火箭分离光学跟踪影像画面
抛整流罩
抛整流罩时飞行高度已经超出100公里卡门线 , 神舟十三号飞船暴露于外层空间 , 即没有逃逸塔也没有高空逃逸发动机 , 此时航天员的安全主要依托神舟飞船保障 , 一旦出现紧急情况船箭立即分离 。 船箭分离后飞船速度若达到第一宇宙速度可视情况进行两个选择 , 可以继续绕地球飞行 , 等待最佳再入大气时间窗口 , 若没有达到环绕地球运行的速度条件 , 则飞船三舱当即两两分离 , 返回舱再入大气层 。
飞行约459秒二子级主发动机关机 , 游动发动机继续工作 , 这是为什么呢?
二级主发动机关机
实际上除新一代运载火箭之外 , 上一代火箭几乎都脱胎于DF-5导弹 , 该弹派生出了长征2号火箭 , 当时该火箭在进行二子级设计时发现主发动机与游动发动机一起工作需要在较短的时间内将卫星送入预定轨道 , 运力损失很大无法满足需求 。
DF-5(资料图)
设计人员苦思冥想了很多方法都不行 , 最终还是借鉴了DF-5导弹的办法 , 就是让主发动机提前关机 , 然后省出燃料让推力更小的游动发动机工作更长时间 , 这样一来在不更改发动机配置的前提下有效提升了火箭运力 , 同时还能消除大发动机关机时的推力偏差 , 长征2F火箭二子级也延续了这一关机时序设计 。
飞行约581秒二子级游动发动机关机 , 紧接着船箭分离 , 神舟十三号载人飞船进入近地点200公里远地点356公里的预定轨道 , 至此火箭发射段工作圆满完成 。
神舟十三号载人飞船与长征2F遥十三“船箭分离”
火箭发射虽然完成了 , 但是飞船入轨段工作才刚刚开始 , 需要确认一系列的状态 。
船箭分离后太阳翼与中继天线相继展开 , 然后确认太阳翼驱动机构 , 航天员还要报告座舱环境 , 在地面确认座舱环境后 , 航天员可打开舱内压力服面窗 。 由于是夜间发射入轨后神舟飞船还处在阴影区 , 等待进入阳照区确认太阳翼发供电能力之后 , 酒泉卫星发射中心正式宣告神舟十三号任务发射圆满成功 。

推荐阅读