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生活常识

什么是“零窗口”发射?零窗口发射什么意思?

作者 : 2022-06-05 21:07:51 围观 : 评论

什么是“零窗口”发射?零窗口发射什么意思?

首先先告诉你什么是发射窗口。

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       发射窗口是指运载火箭发射比较合适的一个时间范围。影响和限制发射窗口的主要有以下几个方面:一是地面观察的需要。我国第一颗人造地球卫星东方红一号的发射时间定在当日晚9时35分,这时天空已经漆黑一片,但卫星进入轨道后仍能受到太阳光的照射,因此人们在地面用肉眼就能看到卫星。二是地面目标光照条件的要求。发射地球资源卫星和中轨道气象卫星时,要求卫星运行轨道下方的地面目标有很好的光照条件,以便于卫星上的可见光遥感器能很好地遥感地面的图像。三是航天器上太阳电池翼光照条件的要求。四是航天器上姿态测量设备的要求。五是航天器返回地面时的要求。返回式卫星、载人飞船返回地面时,一般都希望在白天,同时要求气象条件较好,没有大风等恶劣天气,以便于降落伞打开。在选择发射窗口时就要考虑返回时的情况。由于太阳、地球和其他星体的相对位置在不断变化,即使发射同一类型、同一轨道的航天器,其发射窗口也是不固定的。
      这次交会对接任务对‘神舟八号’要求必须是零窗口,主要是要和目标飞行器在轨进行对接,必须是目标飞行器飞到发射场上空这个轨道面,实现共面交会对接,‘神舟八号’慢慢接近目标飞行器,这样发射时间必须零窗口,燃料最省。这样不但保证交会对接,还能安全的返回来。”
     张道昶介绍说,只有在发射前约4小时才能确定最后的点火时间。发射前4小时,“天宫一号”目标飞行器的轨道参数将由测控中心系统从北京送到发射场,再由火箭计算目标飞行器轨道参数和发射时间。

什么是零窗口发射?

  火箭起飞时间偏差不超过1秒
  长七火箭总体副主任设计师徐利杰介绍,发射窗口是指允许火箭发射的时间范围,一般发射任务的发射窗口有几个小时。“零窗口”发射则要求火箭点火起飞的时间与预计时间偏差不能超过1秒。长七火箭此次发射,做到了点火起飞分秒不差。
  徐利杰说,“天舟一号”飞船上太空后,要与“天宫二号”空间实验室进行交会对接。交会对接任务为了保证发射的航天器在入轨时与“牵手对象”处在同一个轨道面上,往往有“零窗口”发射需求。
  此次交会对接任务中,在太空中等待的“天宫二号”空间实验室有一个运行的轨道面,长七火箭要在发射点随地球自转经过“天宫二号”轨道面时准时起飞点火,以保证火箭与飞船分离时,飞船与“天宫二号”空间实验室在同一个轨道面飞行,从而实现顺利“牵手”。如果发射的时间偏差太大,“天舟一号”货运飞船就要花更多的燃料来改变自己的轨道面,追上空间实验室。

  我国现役火箭都有“零窗口”发射能力
  “我国现役火箭都具备‘零窗口’发射能力,只是很多火箭没有交会对接的任务要求。”徐利杰说,“此前,长征二号F火箭分别送‘神舟八号’、‘神舟十一号’飞船与‘天宫一号’、‘天宫二号’空间实验室对接时,就是‘零窗口’发射。”“零窗口”发射的难度在于,发射的时间点精确到秒,如果发射前系统的某个环节出现问题,就只能等第二天下一个发射窗口来临再发射。
  低温火箭“零窗口”发射难度更大
  长七火箭作为低温火箭,与长征二号F火箭等常规火箭相比,还面临低温推进剂加注问题和复杂的发射前流程。因此,它要实现“零窗口”发射,难度更大。
  据介绍,常规火箭的推进剂加注较早,往往提前一天或在发射前7至8小时就已经完成加注了,后续只要检测箭上状态正常,火箭就可以起飞了。而长七火箭为全液氧/煤油动力的运载火箭,要加注380吨液氧,液氧的温度大约零下180度,太早加注会因环境而变热或蒸发,所以长七火箭的推进剂在发射前才加注完毕。
  由于发射前火箭无人值守,加注完推进剂后,箭地连接器要自动脱落,摆杆要完全摆开。此外,长七火箭的发动机有着严格的启动条件,需要满足发动机预冷和入口压力等条件要求,如果其中有一个环节出现问题,发射就得推迟。因此,长七火箭要准时起飞,送飞船精准入轨,实属不易。
  徐利杰告诉记者,设计人员为长七火箭设定了自动点火时间,只要到了这一时刻这一秒,自动点火按钮就接通,避免了以往发口令后再按点火按钮带来的时间偏差。

 

什么是零窗口?简单说就是时间定了 不能推迟。

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“零窗口”发射是指在一定长度的发射窗口时间内,紧贴窗口上沿即最优时间实施发射。比如,发射窗口为5时至5时30分,“零窗口”就是指5时整。在这个时刻发射,就能把飞行器送到最佳位置,而且能在变轨过程中节省燃料。“完成交会对接所需的条件就决定了发射窗口必须是"零窗口",而且误差只能在正负1秒间,这样才能满足交会对接任务的发射要求。”神舟七号发射时担任零号指挥员的郭忠来说,如果错过这个时刻,就只能推迟发射,重新寻找“零窗口”。根据天宫一号的运行轨道来测算,如果推迟发射,由于目标飞行器是两天回归,飞船只能在相隔一天或三天后发射,因为天宫一号每两天才能再次经过同一轨道位置。此外,需要重新卸下火箭推进剂,而这又容易使密封圈的密闭性发生问题。“许多问题都将随之而来。”

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