我国载人航天工程“第三步”建造空间站的任务拉开序幕
　　据新华社海南文昌5月5日电　为我国载人空间站工程研制的长征五号B运载火箭5日在海南文昌首飞成功,正式拉开我国载人航天工程“第三步”建造空间站任务的序幕。
　　椰风拂碧海,神箭冲九霄。5日18时0分,长征五号B搭载新一代载人飞船试验船和柔性充气式货物返回舱试验舱,从文昌航天发射场点火升空。约488秒后,载荷组合体与火箭成功分离进入预定轨道,我国空间站阶段的首次飞行任务告捷。
　　长征五号B以长征五号运载火箭为基础改进研制而成,主要承担着我国空间站舱段等重大航天发射任务。长征五号B全长约53.7米,芯一级直径5米,捆绑4个直径3.35米助推器,整流罩长20.5米、直径5.2米,采用无毒无污染的液氧、液氢和煤油作为推进剂,起飞质量约849吨,近地轨道运载能力大于22吨,是目前我国近地轨道运载能力最大的火箭。
　　建设具有国际先进水平的空间站,解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题,是我国载人航天工程“三步走”发展战略中第三步的任务目标。据介绍,长征五号B首飞成功,验证了火箭总体方案、各分系统方案的正确性、协调性,突破了大尺寸整流罩分离技术、大直径舱箭连接分离技术、大推力直接入轨偏差精确控制技术等一批新技术,为我国空间站在轨建造任务奠定了重要基础。
　　这次任务正值新冠肺炎疫情肆虐蔓延之际,工程全线坚决贯彻党中央关于统筹推进疫情防控和经济社会发展的决策部署,采取封闭式管理、远程化会诊、全系统协同等方式,精简人员规模、优化测试流程、严格疫情防控。面对长征七号甲和长征三号乙运载火箭发射失利带来的严峻考验,工程全线深入开展质量整顿,高质量完成故障剥离和举一反三工作。针对此次任务准备期间发生的质量问题,严格按“双五条”归零标准,确保了任务进度与质量的有机统一。
　　1992年,党中央作出实施载人航天工程“三步走”发展战略。第一步,发射载人飞船,建成初步配套的试验性载人飞船工程,开展空间应用实验；第二步,突破航天员出舱活动技术、空间飞行器的交会对接技术,发射空间实验室,解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题；第三步,建造空间站,解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。经过20多年独立自主发展和接续奋斗,已先后组织实施16次重大飞行任务,实现11名航天员共14人次太空飞行和安全返回,圆满完成第一步、第二步全部既定任务。
　　这次发射的运载火箭及搭载的试验船和试验舱,分别由中国航天科技集团有限公司所属的中国运载火箭技术研究院和中国空间技术研究院、中国航天科工集团有限公司所属的第二研究院抓总研制。这是长征系列运载火箭的第331次飞行。
揭秘“长五B”
为何要研制“长五B”?
　　长征五号B运载火箭是由中国研制的新一代大型液体运载火箭,为一级半火箭,芯级采用5米直径,捆绑4个3.35米直径的助推器,全箭长约53.66米,起飞质量约849吨,起飞推力约1068吨,近地轨道(近地点200公里,远地点400公里,轨道倾角约42°)运载能力22吨级。
　　长征五号B运载火箭是专门为载人航天工程空间站建设研制的一型新型运载火箭。长征五号B运载火箭首飞任务将搭载新一代载人飞船开展试验验证。完成技术方案验证后,长征五号B遥二至遥四任务将先后完成空间站三个舱段的发射任务。
“长五B”有哪些“黑科技”?
　　超长整流罩研制。长征五号B火箭整流罩采用流线型的冯·卡门曲线外形,可以更好地减小空气阻力,减轻载荷影响。作为我国长度最长、重量最重的整流罩,另一个技术难点在于如何做到安全可靠的分离。经过多方案比较,最终确定了采用旋转式分离方案,并多次开展了整流罩分离试验,有效验证了设计正确性和各系统接口协调性。
　　低温火箭“零窗口”发射技术。作为未来发射空间站核心舱和实验舱的火箭,空间站交会对接任务对长征五号B提出了“零窗口”发射的需求,发射时间精度误差要控制在1秒以内。为了做到“零窗口”发射,火箭各系统要确保在点火前一段时间就完成各项准备,以准备好的状态等待点火。由于低温推进剂加注后会不停地“蒸发”消耗,因此,发射准备好的状态并不是越早越好,而是要严格按照时间要求精准地完成。
　　大直径舱箭分离技术。长征五号B火箭研制团队围绕降低和改善冲击环境开展了专题攻关,对多种降冲击方案进行比较和试验后,采用了“隔冲框+阻尼盒”的降冲击方案,并应用了“颗粒阻尼技术”。“颗粒阻尼技术”是一种新型振动被动控制技术,通过颗粒体和阻尼器构成一个耦合、封闭的非线性系统,依靠摩擦和非弹性碰撞,迅速地耗散动能,实现减振降噪的效果。经过试验验证,舱箭分离界面的分离得到有效改善,空间站舱段可以在“下车”过程中感受到火箭的“温柔”。
　　大推力直接入轨技术。为了确保精准、安全入轨,研制团队从入轨姿态控制、入轨精度控制、分离安全控制三个方面开展了攻关工作。通过采用姿态控制增益优化方法,提高了姿态控制精度；通过采用多方法联合的复合制导方案,有效降低了制导误差对精度造成的影响。同时,为了提高舱箭分离后的安全裕度,增加了2枚反推火箭,确保舱箭分离后,火箭一级箭体可以避开空间站舱段的轨道面。经过仿真分析、系统综合实验、半实物仿真试验等考核评估,大推力直接入轨精度控制和分离安全控制技术的有效性得到了验证。
　　“长五B”做“减法”,研制难度降低?
　　长征五号B与长征五号是同属一个火箭系列的不同构型,做“减法”的说法并不贴切,长征五号B火箭与长征五号火箭共享了芯一级和助推器的大部分关键技术,减少了一部分研制工作量,但是从研制难度上看,长五B这种一级半构型的火箭,在我们国家尚属首次,涉及到一些独有的技术特点,也是研制工作的重点和难点。
　　长征五号B与长征五号相比,是国内首次将一级火箭作为末级使用,不增加姿态调整和速度修正,直接将有效载荷送入轨道。在一级发动机关机时,约140吨的推力在几秒钟之内消失,相当于一辆高速行驶的火车突然“刹车”,还要稳稳停靠在指定位置,然后让“乘客”顺利下车。为此研制队伍攻克了“大推力直接入轨”关键技术,满足了有效载荷对姿态控制和制导精度控制的指标。
　　长征五号B与长征五号相比,变“轻”了,飞得更“快”,飞行时的过载变大了,对箭上设备环境耐受能力提出了新考验。

研制“长五B”有哪些重大意义?
　　长征五号B火箭的运载能力是我国现役火箭中最大的,近地轨道运载能力达到22吨,使我国发射较大规模的航天器成为可能,比如空间站的各个舱段,重量达到20吨以上,只有长征五号B火箭能够发射。在此之前,我国近地轨道运载能力约为14吨(长征七号)。
　　长征五号B火箭的首飞成功,使我国大型运载火箭的技术水平进入世界第一梯队,与俄罗斯“质子-M”火箭、美国“猎鹰-9”火箭、“德尔塔IV”火箭、欧洲“阿丽亚娜-5”火箭的运载能力相当。同时,长征五号B火箭也是我国新一代运载火箭系列化发展的代表之一,将为后续重型运载火箭的研制提供重要技术积累。

未来“长五B”和其他火箭如何分工?
　　在长征火箭家族中,共有三型火箭参与到我国载人空间站工程中,分别是长征二号F运载火箭、长征五号B运载火箭以及长征七号运载火箭。
　　长征五号B运载火箭主要完成载人空间站核心舱及两个实验舱的发射任务；长征七号运载火箭主要用于发射“天舟”货运飞船,为空间站和航天员运送物资；长征二号F运载火箭主要负责将航天员送入空间站。

长征五号系列后续有哪些任务?
　　按照计划,2020年,长征五号系列火箭将执行3次发射任务,长征五号B首飞之后,长征五号火箭将发射我国首个火星探测器；长征五号火箭还将发射嫦娥五号月球探测器,实现月球采样返回。
　　　　　　　　　　　　　本报综合新华社等报道