長征五號B運載火箭首飛成功背後:新火箭 新飛船

中央紀委國家監委網站 柴雅欣

5月5日18時,中國文昌航天發射場,長征五號B運載火箭點火升空,成功將新一代載人飛船試驗船送入預定軌道,拉開我國載人航天工程“第三步”任務序幕。

這是新型長五B火箭的首次發射,也是長五系列復飛成功之後的首秀。“作為專門為載人航天工程空間站建設而研製的一型新型運載火箭,長征五號B火箭首飛成功,標誌著空間站工程建設進入了實質階段。”長征五號B運載火箭總指揮王珏說。

新火箭:為載人航天工程而生

火箭是目前人類往返太空的唯一交通工具,沒有運力強大的運載火箭,建設載人航天空間站便無從談起。同屬我國目前運載能力最大的長征五號系列火箭“家族”,長征五號B運載火箭與長征五號運載火箭相比,有何不同?

“可以說,長征五號B運載火箭是為載人航天工程而生,是空間站建設的骨幹力量。”王珏介紹稱,兩型火箭共享了5米大直徑箭體結構研製、大推力液氧液氫發動機技術等關鍵技術,但在設計、用途等方面存在諸多差異。長征五號運載火箭一般用於發射高軌道的大型衛星以及各類深空探測器,而長征五號B運載火箭專注於我國空間站建設的主戰場——地球附近約200至400公里的軌道,長征五號B運載火箭近地軌道運載能力達到22噸,相當於10多輛小轎車的重量,力氣無“箭”能敵,主要用於發射近地軌道的大型衛星和飛船。

十年磨一“箭”。長征五號B運載火箭歷經近十年的研製歷程,掌握了一批具有自主知識產權的核心技術。

超大整流罩。整流罩位於火箭頂部,是保護衛星、飛船等有效載荷順利進入太空的“金鐘罩”。長達20.5米的超大整流罩是我國目前最大的火箭整流罩,是為發射載人航天工程空間站核心艙和實驗艙而專門設計。

前所未有的一級半構型。火箭構型分單級火箭和多級火箭兩類,目前我國長征火箭通常採用多級火箭。長征五號B運載火箭在單級火箭上捆綁了四個助推器,而助推器算作半級,因此成為我國首個採用一級半構型的新一代大型液體運載火箭。

從點火到入軌一氣呵成,一級半的構型提高了火箭系統可靠性,但也面臨兩個難題:“上得去”,火箭級數變少但推力仍需足夠大;“打得準”,沒有了多級火箭進行姿態調節但入軌仍要精準、分離必須安全。

為此,研製人員充分發掘液氧煤油發動機大推力、氫氧發動機高比衝的優勢,並從入軌姿態控制、入軌精度控制、分離安全控制三個方面攻關,最終突破了大推力直接入軌和大直徑艙箭分離兩大關鍵技術。

據悉,長征五號B運載火箭此次搭載新一代載人飛船試驗船首飛完成技術方案驗證後,後續還將擔當起發射空間站核心艙和實驗艙的重任。

新飛船:載人航天“新座駕”

火箭首飛令人歡欣鼓舞,上面搭載的“乘客”——新一代載人飛船試驗船又有什麼特別之處呢?

作為未來中國宇航員馳騁太空的新“座駕”,新一代載人飛船“一船多用”,既可以應用在近地軌道,送航天員往返空間站、支持中國空間站建設,也可以勝任載人登月等遙遠深空的探測重任,有力拓展了載人航天器的應用範圍和能力結構。

“從1992年載人航天工程啟動以來,我們鎖定建造中國空間站的目標,目前已經擁有以神舟飛船、空間實驗室、貨運飛船為支撐的多類航天器,而這次的新飛船這將助力解決如何更安全舒適、智能經濟地進入太空、開展更遠深空探測的難題。”據中國航天科技集團第五研究院技術專家介紹,新一代載人飛船在具備“運人+運貨”的強大本領,執行近地軌道任務時可以一次運送6至7名航天員,也可從“太空巴士”變為“太空貨車”,給空間站運送補給物資,也可把空間站的試驗樣品帶回地球。

發射成功只是萬里征程的重要一步,後續任務依舊任重道遠。試驗船是新一代載人飛船的“試驗款”,在接下來的幾天裡,它將完成數十個關鍵動作,開展多項搭載試驗,飛行驗證高速再入返回防熱、控制和回收著陸等關鍵技術。後續飛船將據此不斷改進,為中國載人空間站建造運營和載人深空探測奠定了更堅實的基礎。


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