人民網(wǎng)北京5月5日電(趙竹青)5月5日，為我國(guó)載人空間站工程全新研制的長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭，在我國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火升空，順利進(jìn)入預(yù)定軌道，首飛任務(wù)取得圓滿(mǎn)成功。長(zhǎng)征五號(hào)B長(zhǎng)什么樣？到底“牛”在哪里？我們帶你走近“長(zhǎng)五B”，看看這支“巨箭”的神奇之處。

　　1、為何要研制長(zhǎng)五B火箭？它未來(lái)用途是什么？將承擔(dān)怎樣的任務(wù)和使命？

　　長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭是專(zhuān)門(mén)為載人航天工程空間站建設(shè)研制的一型新型運(yùn)載火箭。

　　它是由中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司第一研究院抓總研制的新一代大型液體運(yùn)載火箭，為一級(jí)半火箭，芯級(jí)采用5米直徑，捆綁4個(gè)3.35米直徑的助推器，全箭長(zhǎng)約53.66米，起飛質(zhì)量約849噸，起飛推力約1068噸，近地軌道運(yùn)載能力22噸級(jí)。

　　載人航天工程第三步將進(jìn)行載人空間站的建設(shè)，工程的目的是掌握空間組裝技術(shù)，建成我國(guó)完整的載人空間站工程系統(tǒng)；2011年11月，長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭正式批復(fù)立項(xiàng)，通過(guò)一級(jí)半構(gòu)型，承擔(dān)發(fā)射空間站艙段任務(wù)。

　　長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭首飛任務(wù)搭載新一代載人飛船開(kāi)展試驗(yàn)驗(yàn)證。完成技術(shù)方案驗(yàn)證后，長(zhǎng)征五號(hào)B遙二至遙四任務(wù)將先后完成空間站三個(gè)艙段的發(fā)射任務(wù)。

　　2、長(zhǎng)征五號(hào)B和長(zhǎng)征五號(hào)相比，有哪些方面不同？有哪些相同？

　　長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭與長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭同屬長(zhǎng)征五號(hào)火箭系列，兩型火箭共享了5米大直徑箭體結(jié)構(gòu)研制、大推力液氧液氫發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)、大推力液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)、大型活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)技術(shù)、系統(tǒng)級(jí)冗余控制技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，但兩型火箭在設(shè)計(jì)、用途等方面存在很多不同。

　　從構(gòu)型上看，長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭采用兩級(jí)半構(gòu)型，由芯一級(jí)+助推器+芯二級(jí)+整流罩組成；長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭采用一級(jí)半構(gòu)型，由芯一級(jí)+助推器+整流罩組成。

　　從外觀上看，長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭與長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭的最大區(qū)別在于整流罩，長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭的整流罩長(zhǎng)度大約12.3米，而長(zhǎng)征五號(hào)B火箭的整流罩長(zhǎng)度達(dá)到了20.5米，是我國(guó)目前最大的火箭整流罩。

　　從用途上看，長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭一般用于發(fā)射高軌道的大型衛(wèi)星以及各類(lèi)深空探測(cè)器，例如實(shí)踐二十號(hào)衛(wèi)星、嫦娥五號(hào)月球探測(cè)器、火星探測(cè)器等；長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭主要用于發(fā)射近地軌道的大型衛(wèi)星及飛船，例如載人空間站的核心艙和實(shí)驗(yàn)艙等。

　　從運(yùn)載能力上看，長(zhǎng)征五號(hào)火箭地球同步轉(zhuǎn)移軌道(GT0)運(yùn)載能力約為14噸，長(zhǎng)征五號(hào)B火箭近地軌道(LEO)運(yùn)載能力約為22噸。

　　3、長(zhǎng)五B是一個(gè)一級(jí)半火箭，比長(zhǎng)五要少一個(gè)二級(jí)，這樣做“減法”是否意味它的研制難度要大大降低？

　　長(zhǎng)征五號(hào)B與長(zhǎng)征五號(hào)是同屬一個(gè)火箭系列的不同構(gòu)型，做“減法”的說(shuō)法并不貼切，長(zhǎng)征五號(hào)B火箭與長(zhǎng)征五號(hào)火箭共享了芯一級(jí)和助推器的大部分關(guān)鍵技術(shù)，減少了一部分研制工作量，但是從研制難度上看，長(zhǎng)五B這種一級(jí)半構(gòu)型的火箭，在我國(guó)尚屬首次，涉及到一些獨(dú)有的技術(shù)特點(diǎn)，也是研制工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

　　長(zhǎng)征五號(hào)B與長(zhǎng)征五號(hào)相比，是國(guó)內(nèi)首次將一級(jí)火箭作為末級(jí)使用，不增加姿態(tài)調(diào)整和速度修正，直接將有效載荷送入軌道。在一級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī)時(shí)，約140噸的推力在幾秒鐘之內(nèi)消失，相當(dāng)于一輛高速行駛的火車(chē)突然“剎車(chē)”，還要穩(wěn)穩(wěn)�？吭谥付ㄎ恢�，然后讓“乘客”順利地下車(chē)。為此研制隊(duì)伍攻克了“大推力直接入軌”關(guān)鍵技術(shù)，滿(mǎn)足了有效載荷對(duì)姿態(tài)控制和制導(dǎo)精度控制的指標(biāo)。

　　長(zhǎng)征五號(hào)B與長(zhǎng)征五號(hào)相比，變“輕”了，飛得更“快”，飛行時(shí)的過(guò)載變大了，對(duì)箭上設(shè)備環(huán)境耐受能力提出了新考驗(yàn)。

　　4、從外觀上看，長(zhǎng)五B的個(gè)子比長(zhǎng)五矮一點(diǎn)，但是“頭部”比長(zhǎng)五要大了許多，為什么要做這么大的整流罩？這種尺寸的整流罩在設(shè)計(jì)制造過(guò)程中有哪些新突破？

　　長(zhǎng)征五號(hào)B與長(zhǎng)征五號(hào)相比，“腦袋”變“大”了，長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭的整流罩長(zhǎng)度大約12.3米，而長(zhǎng)征五號(hào)B火箭的整流罩長(zhǎng)度達(dá)到了20.5米，是我國(guó)現(xiàn)役運(yùn)載火箭采用的尺寸規(guī)模最大的整流罩，是為了發(fā)射載人航天工程空間站核心艙和實(shí)驗(yàn)艙而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的，可以說(shuō)是“私人訂制”。

　　整流罩由端頭、馮卡門(mén)錐段、組合前柱段、后柱段和轉(zhuǎn)接框組成，整流罩的可靠分離成為擺在研制人員面前的一關(guān)。研制人員開(kāi)展了分多次仿真分析、分離試驗(yàn)，采用彈性整流罩分離仿真技術(shù)、大型整流罩地面分離試驗(yàn)技術(shù)，解決了這個(gè)難題。另外，整流罩部位的氣動(dòng)加熱作用也更明顯，特別是安裝在整流罩附近的火工品所處的環(huán)境也更熱了，對(duì)火工品提出新的考驗(yàn)，為此專(zhuān)門(mén)開(kāi)展了相關(guān)分析研究和試驗(yàn)工作。

　　5、相比于現(xiàn)役其他型號(hào)火箭，長(zhǎng)五B有哪些特別的設(shè)計(jì)？

　　超長(zhǎng)整流罩研制。長(zhǎng)征五號(hào)B火箭整流罩采用流線型的馮?卡門(mén)曲線外形，可以更好的減小空氣阻力，減輕載荷影響。作為我國(guó)長(zhǎng)度最長(zhǎng)、重量最重的整流罩，另一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)在于如何做到安全可靠的分離。經(jīng)過(guò)多方案比較，最終確定了采用旋轉(zhuǎn)式分離方案，通過(guò)大量的仿真分析、預(yù)示，對(duì)整流罩分離方案進(jìn)行評(píng)估，并多次開(kāi)展了整流罩分離試驗(yàn)，有效驗(yàn)證了設(shè)計(jì)正確性和各系統(tǒng)接口協(xié)調(diào)性。

　　低溫火箭“零窗口”發(fā)射技術(shù)。作為未來(lái)發(fā)射空間站核心艙和實(shí)驗(yàn)艙的火箭，空間站交會(huì)對(duì)接任務(wù)對(duì)長(zhǎng)征五號(hào)B提出了“零窗口”發(fā)射的需求，發(fā)射時(shí)間精度誤差要控制在1秒以?xún)?nèi)。為了做到“零窗口”發(fā)射，火箭各系統(tǒng)要確保在點(diǎn)火前一段時(shí)間就完成各項(xiàng)準(zhǔn)備，以準(zhǔn)備好的狀態(tài)等待點(diǎn)火。由于低溫推進(jìn)劑加注后會(huì)不停的“蒸發(fā)”消耗，因此，發(fā)射準(zhǔn)備好的狀態(tài)并不是越早越好，而是要嚴(yán)格按照時(shí)間要求精準(zhǔn)的完成。研制團(tuán)隊(duì)從系統(tǒng)發(fā)射可靠性提升和發(fā)射流程優(yōu)化兩個(gè)方面開(kāi)展了工作。通過(guò)開(kāi)展可靠性試驗(yàn)和分析工作，實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵系統(tǒng)可靠性提升；通過(guò)射前流程優(yōu)化，進(jìn)一步提高了各系統(tǒng)對(duì)于“零窗口”發(fā)射的適應(yīng)性。

　　大直徑艙箭分離技術(shù)。長(zhǎng)征五號(hào)B火箭研制團(tuán)隊(duì)圍繞降低和改善沖擊環(huán)境開(kāi)展了專(zhuān)題攻關(guān)，對(duì)多種降沖擊方案進(jìn)行比較和試驗(yàn)后，采用了“隔沖框＋阻尼盒”的降沖擊方案，并應(yīng)用了“顆粒阻尼技術(shù)”�！邦w粒阻尼技術(shù)”是一種新型振動(dòng)被動(dòng)控制技術(shù)，通過(guò)顆粒體和阻尼器構(gòu)成一個(gè)耦合、封閉的非線性系統(tǒng)，依靠摩擦和非彈性碰撞，迅速地耗散動(dòng)能，實(shí)現(xiàn)減振降噪的效果。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證，艙箭分離界面的分離得到有效改善，空間站艙段可以在“下車(chē)”過(guò)程中感受到火箭的“溫柔”。

　　大推力直接入軌技術(shù)。為了確保精準(zhǔn)、安全入軌，研制團(tuán)隊(duì)從入軌姿態(tài)控制、入軌精度控制、分離安全控制三個(gè)方面開(kāi)展了攻關(guān)工作。通過(guò)采用姿態(tài)控制增益優(yōu)化方法，提高了姿態(tài)控制精度；通過(guò)采用多方法聯(lián)合的復(fù)合制導(dǎo)方案，有效降低了制導(dǎo)誤差對(duì)精度造成的影響。同時(shí)，為了提高艙箭分離后的安全裕度，增加了2枚反推火箭，確保艙箭分離后，火箭一級(jí)箭體可以避開(kāi)空間站艙段的軌道面。經(jīng)過(guò)仿真分析、系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)、半實(shí)物仿真試驗(yàn)等考核評(píng)估，大推力直接入軌精度控制和分離安全控制技術(shù)的有效性得到了驗(yàn)證。

　　6、以長(zhǎng)五系列火箭為例，火箭為何要進(jìn)行型譜化發(fā)展？有什么優(yōu)勢(shì)？

　　長(zhǎng)征五號(hào)系列火箭從設(shè)計(jì)之初，就按照“通用化、系列化、組合化”的設(shè)計(jì)思想開(kāi)展設(shè)計(jì)。其發(fā)展思路可以概括為“一個(gè)系列、兩種發(fā)動(dòng)機(jī)、三個(gè)模塊”，即首先研制5米直徑基本型火箭，全面突破兩種液氧煤油和氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)、三個(gè)模塊及相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)，形成研制5米直徑系列火箭的能力，在近地軌道和地球同步轉(zhuǎn)移軌道最大運(yùn)載能力上與國(guó)際主流火箭接軌，進(jìn)而帶動(dòng)我國(guó)其他新一代運(yùn)載火箭發(fā)展，構(gòu)筑新一代無(wú)毒、無(wú)污染運(yùn)載火箭系列型譜，實(shí)現(xiàn)我國(guó)運(yùn)載火箭的全面升級(jí)換代，并為下一步發(fā)展重型運(yùn)載火箭奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

　　型譜化發(fā)展的可以有效節(jié)約研制成本，縮短研制周期，最大化利用研制場(chǎng)地和設(shè)備，提升產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高效益、高效率的發(fā)展。以長(zhǎng)征五號(hào)B火箭為例，助推器和一級(jí)箭體、助推發(fā)動(dòng)機(jī)和一級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)產(chǎn)品采用與長(zhǎng)征五號(hào)通用化的設(shè)計(jì)方案，長(zhǎng)征五號(hào)B火箭在研制過(guò)程中不需要在開(kāi)展相關(guān)研制試驗(yàn)；同時(shí)，產(chǎn)品生產(chǎn)也可以實(shí)現(xiàn)批量化，對(duì)發(fā)射場(chǎng)地及相關(guān)發(fā)射支持設(shè)備的需要也可以做到統(tǒng)一，極大節(jié)約研制成本和研制周期。

　　7、研制長(zhǎng)征五號(hào)B火箭對(duì)中國(guó)航天有怎樣的重要意義？

　　長(zhǎng)征五號(hào)B火箭的運(yùn)載能力是我國(guó)現(xiàn)役火箭中最大的，近地軌道運(yùn)載能力達(dá)到22噸，使我國(guó)發(fā)射較大規(guī)模的航天器成為可能，比如空間站的各個(gè)艙段，重量達(dá)到20噸以上，只有長(zhǎng)征五號(hào)B火箭能夠發(fā)射。

　　在此之前，我國(guó)近地軌道運(yùn)載能力約為14噸左右(長(zhǎng)征七號(hào)火箭)。

　　長(zhǎng)征五號(hào)B火箭的首飛成功，使我國(guó)大型運(yùn)載火箭的技術(shù)水平進(jìn)入世界第一梯隊(duì)，與俄羅斯質(zhì)子-M火箭、美國(guó)獵鷹-9火箭、德?tīng)査蘒V火箭、歐洲阿麗亞娜-5火箭的運(yùn)載能力相當(dāng)。

　　同時(shí)，長(zhǎng)征五號(hào)B火箭也是我國(guó)新一代運(yùn)載火箭系列化發(fā)展的代表之一，將為后續(xù)重型運(yùn)載火箭的研制提供重要技術(shù)積累。

　　8、未來(lái)空間站建設(shè)階段，長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭和其他運(yùn)載火箭的分工是什么樣的？

　　在長(zhǎng)征火箭家族中，共有三型火箭參與到我國(guó)載人空間站工程中，分別是長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭、長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭以及長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭。

　　長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭主要完成載人空間站核心艙及兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙的發(fā)射任務(wù)；長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭主要用于發(fā)射“天舟”貨運(yùn)飛船，為空間站和宇航員運(yùn)送物資；長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭主要負(fù)責(zé)將宇航員送入空間站。

　　9、長(zhǎng)征五號(hào)系列火箭后續(xù)任務(wù)是怎樣安排的？

　　2020年，長(zhǎng)征五號(hào)系列火箭將執(zhí)行三次發(fā)射任務(wù)，長(zhǎng)征五號(hào)B首飛之后，大約在2020年7月，長(zhǎng)征五號(hào)火箭將發(fā)射我國(guó)首個(gè)火星探測(cè)器；2020年底前，長(zhǎng)征五號(hào)火箭還將發(fā)射嫦娥五號(hào)月球探測(cè)器，實(shí)現(xiàn)月球采樣返回。

　　10、從2月到進(jìn)場(chǎng)到5月首飛，這兩個(gè)月的時(shí)間都進(jìn)行哪些工作？

　　2月6日到3月24日，試驗(yàn)隊(duì)完成了遙一火箭的發(fā)射場(chǎng)合練，這是長(zhǎng)征五號(hào)B火箭首次與發(fā)射場(chǎng)系統(tǒng)進(jìn)行全面對(duì)接，考核了火箭與發(fā)射場(chǎng)的接口，包括箭體與技術(shù)區(qū)和發(fā)射區(qū)操作平臺(tái)的適應(yīng)性、整流罩合罩操作與廠房適應(yīng)性、整流罩和儀器艙部位的箭體操作可達(dá)性等；同時(shí)完成了與載人工程空間站核心艙產(chǎn)品的合練，驗(yàn)證了火箭與核心艙的電氣、機(jī)械接口，演練了核心艙發(fā)射流程；3月25日到5月初，長(zhǎng)五B遙一火箭將執(zhí)行首飛任務(wù)，發(fā)射載荷為新一代載人飛船試驗(yàn)船，在此期間，火箭開(kāi)展5次總檢查，驗(yàn)證火箭與試驗(yàn)船的電氣、機(jī)械接口，演練首飛發(fā)射流程。