,,

夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙作為中國空間站的第二個(gè)實(shí)驗(yàn)艙，將與天和核心艙交會(huì)對(duì)接并完成轉(zhuǎn)位，中國空間站將形成三艙 "T" 字基本構(gòu)型。夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射在即，，我們一起探秘夢(mèng)天！讓我們一起了解托舉夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙的專屬 " 座駕 " ——長(zhǎng)征五號(hào) B 運(yùn)載火箭。

夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙與長(zhǎng)征五號(hào) B 遙四運(yùn)載火箭組合體轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)射區(qū)

2022 年 10 月 25 日，搭載著空間站夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙的長(zhǎng)征五號(hào) B 遙四運(yùn)載火箭穩(wěn)穩(wěn)轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)射區(qū)。兩年前，" 長(zhǎng)五 B" 以完美首飛驚艷蒼穹，迎來載人航天工程 " 第三步 " 發(fā)展戰(zhàn)略任務(wù)實(shí)施的 " 開門紅 "，拉開了空間站階段飛行任務(wù)的序幕，而后相繼送 " 天和 "" 問天 " 順利入軌。對(duì)于如何成為參與空間站建設(shè)的骨干力量，" 長(zhǎng)五 B" 已給出最優(yōu)解答 ......

(資料圖片)

歷經(jīng)十載磨一 " 箭 "

一朝騰飛天下聞

長(zhǎng)征五號(hào) B 運(yùn)載火箭是按照空間站工程任務(wù)要求，為滿足空間站艙段發(fā)射任務(wù)而研制的一型大型液體運(yùn)載火箭。從立項(xiàng)到首飛，長(zhǎng)征五號(hào) B 運(yùn)載火箭經(jīng)歷了近十年的研制歷程。

2011 年 11 月

長(zhǎng)征五號(hào) B 運(yùn)載火箭正式批復(fù)立項(xiàng)，承擔(dān)發(fā)射空間站艙段的任務(wù)，運(yùn)載火箭命名為長(zhǎng)征五號(hào) B，代號(hào) CZ－5B

2012 年 1 月

長(zhǎng)征五號(hào) B 運(yùn)載火箭方案通過評(píng)審，轉(zhuǎn)入初樣研制階段

2018 年 11 月

長(zhǎng)征五號(hào) B 運(yùn)載火箭轉(zhuǎn)入試樣研制階段

2020 年 1 月

長(zhǎng)征五號(hào) B 遙一運(yùn)載火箭通過出廠評(píng)審，首飛任務(wù)載荷為新一代載人飛船試驗(yàn)船及柔性充氣式貨物返回艙試驗(yàn)艙

2020 年 5 月

長(zhǎng)征五號(hào) B 遙一運(yùn)載火箭在文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火升空，搭載首飛載荷順利進(jìn)入預(yù)定軌道，首飛任務(wù)取得圓滿成功，實(shí)現(xiàn)空間站階段飛行任務(wù)首戰(zhàn)告捷

長(zhǎng)征五號(hào) B 運(yùn)載火箭首次飛行任務(wù)

十年磨一 " 箭 "，一朝天下聞。作為專為載人航天工程空間站建設(shè)而研制的一型新型運(yùn)載火箭，" 長(zhǎng)五 B" 的運(yùn)載能力是我國現(xiàn)役火箭中最大的，近地軌道運(yùn)載能力達(dá)到 25 噸，唯它能托舉起重達(dá) 20 噸以上的空間站艙段發(fā)射入軌。" 長(zhǎng)五 B" 的首飛成功標(biāo)志著我國運(yùn)載火箭近地軌道運(yùn)載能力躋身國際前列，為我國空間站工程后續(xù)任務(wù)的順利實(shí)施奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

多項(xiàng) " 黑科技 "

打造艙段專屬 " 座駕 "

長(zhǎng)征五號(hào) B 運(yùn)載火箭開展了多項(xiàng)技術(shù)攻關(guān)和創(chuàng)新，多項(xiàng)首創(chuàng) " 黑科技 " 為空間站艙段打造 " 專屬座駕 "。

01 超大整流罩，不止于大

長(zhǎng)征五號(hào) B 運(yùn)載火箭擁有目前我國最長(zhǎng)最大的整流罩，整流罩長(zhǎng)度達(dá)到 20.5 米、直徑 5.2 米，容積超過 345 立方米。如此寬敞的空間，也是為發(fā)射空間站艙段而量身打造的。此外，為了改善氣動(dòng)特性，火箭整流罩采用流線型的馮 · 卡門曲線外形，可以更好地減小空氣阻力，減輕載荷影響；同時(shí)整流罩分離采用了旋轉(zhuǎn)式分離方案，確保超大整流罩安全可靠地分離。

長(zhǎng)征五號(hào) B 運(yùn)載火箭整流罩

02 " 零窗口 " 發(fā)射，分秒無誤

空間站交會(huì)對(duì)接任務(wù)對(duì)長(zhǎng)征五號(hào) B 火箭提出了 " 零窗口 " 發(fā)射的需求，發(fā)射時(shí)間精度誤差要控制在 1 秒以內(nèi)，這就要求火箭各系統(tǒng)在點(diǎn)火前提前做好準(zhǔn)備，等待點(diǎn)火。作為采用液氫、液氧等低溫推進(jìn)劑的 " 冰箭 "，長(zhǎng)征五號(hào) B 運(yùn)載火箭的 " 零窗口 " 發(fā)射需要綜合權(quán)衡發(fā)射準(zhǔn)備的 " 提前量 " 和低溫推進(jìn)劑 " 蒸發(fā) " 的 " 消耗量 " 間的關(guān)系。為此，研制人員通過可靠性分析和試驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵系統(tǒng)可靠性提升，通過射前流程優(yōu)化提高了各系統(tǒng)對(duì) " 零窗口 " 發(fā)射的適應(yīng)性，開創(chuàng)了我國低溫運(yùn)載火箭 " 零窗口 " 發(fā)射的先河。

" 零窗口 " 點(diǎn)火起飛

03 大直徑艙箭分離，以 " 柔 " 克剛

空間站艙段和長(zhǎng)征五號(hào) B 運(yùn)載火箭的連接接口直徑超過 4 米，艙箭分離需要考慮可靠性、沖擊環(huán)境等多個(gè)方面的因素，既要確保安全分離，又要盡量將分離過程中出現(xiàn)的沖擊環(huán)境等不利影響降到最低。因而火箭采用了 " 雙隔沖框＋阻尼盒 " 的降沖擊方案，并應(yīng)用了 " 顆粒阻尼技術(shù) "。" 顆粒阻尼技術(shù) " 是一種新型振動(dòng)被動(dòng)控制技術(shù)，通過顆粒體和阻尼器構(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，使空間站艙段可以在 " 下車 " 過程中感受到火箭的 " 溫柔 "。

04 大推力直接入軌，一步到位

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 + 艙罩組合體組成，因此沒有單獨(dú)的調(diào)姿和末速修正系統(tǒng)，而是利用一級(jí)火箭直接將有效載荷送入預(yù)定軌道。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突然 " 剎車 "，還要穩(wěn)穩(wěn)停靠在指定位置。研制人員通過采用姿態(tài)控制增益優(yōu)化和復(fù)合制導(dǎo)方法，提高了火箭姿態(tài)控制精度，降低了制導(dǎo)誤差對(duì)精度的影響，使火箭在分離時(shí)處于最佳 " 姿態(tài) " 和最準(zhǔn)位置。同時(shí)，增加了 2 枚反推火箭，使火箭一級(jí)箭體可以及時(shí)避開空間站艙段的軌道面，提高了艙箭分離的安全裕度。

長(zhǎng)征五號(hào) B 運(yùn)載火箭不僅安全可靠、能力強(qiáng)，還可以為不同的 " 乘客 " 定制不同的 " 客艙 "，這種定制化設(shè)計(jì)讓火箭可以更好地與航天器適配，使航天器能在有限的空間中安裝更多的載荷來實(shí)現(xiàn)最大能力。此次發(fā)射的長(zhǎng)征五號(hào) B 遙四運(yùn)載火箭根據(jù)夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙的形狀、重量進(jìn)行了定制化設(shè)計(jì)。為了滿足夢(mèng)天艙和火箭在發(fā)射區(qū)的工作需求，專門在火箭整流罩上設(shè)計(jì)了操作口的開口；為了滿足夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙上升段無線通信的需求，在火箭整流罩上也專門定制化設(shè)計(jì)了整流罩相應(yīng)的透波口；在軌道方面也對(duì)滿足夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙入軌的需求進(jìn)行了軌道的設(shè)計(jì)，以及入軌精度的詳細(xì)評(píng)估。

十里銀灘

巨箭聳立

靜待夢(mèng)天

叩問寰宇

關(guān)鍵詞：運(yùn)載火箭運(yùn)載能力為了滿足