别浩浩碧海 向渺渺青空
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长征五号B运载火箭在进行垂直转运 。
屠海超摄
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长征五号B运载火箭首飞任务圆满成功 ， 拉开了我国载人航天工程“第三步”任务序幕 。 它将重约22吨的载荷成功送入太空 ， 奠定了长征五号系列火箭在世界现役火箭第一梯队中的地位 。
按计划 ， 我国空间站将在2022年前后建成 ， 成为国家太空实验室 。
“点火!”随着发射现场01号指挥员一声令下 ， 文昌航天发射场1号塔架上的大火箭发出震天撼地般的轰鸣 。 随即腾空而起 ， 直奔苍穹 。
5月5日18时0分 ， 长征五号B运载火箭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 ， 从文昌航天发射场起飞 ， 将所搭载航天器精准送入预定轨道 。 长征五号B运载火箭(以下简称长五B火箭)首飞任务圆满成功 ， 迎来了空间站在轨建造阶段飞行任务的“开门红” ， 拉开了我国载人航天工程“第三步”任务序幕 ， 也为后续空间站核心舱、实验舱发射奠定了坚实基础 。
空间站建造进入实质阶段 ， 长五B火箭加入天地往返运输系统
长五B火箭是为我国载人空间站工程研制的 ， 它的首飞对后续空间站建造来说至关重要 。
自2011年长五B火箭正式立项 ， 可以说经历了“十年磨一箭”的艰辛历程 。 而此次首飞成功 ， 全面验证了火箭总体和各系统方案设计的正确性、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新技术 ， 为我国空间站工程的顺利实施打下了基础 。
长五B火箭发射“主场”选在文昌航天发射场 。 长五B火箭在2月5日运抵文昌发射场后 ， 参加了两个重要任务 ， 一是发射场合练 ， 第二个就是首飞任务 。
专家介绍 ， 发射场合练非常重要 ， 是完全按照正式发射状态进行模拟演练 ， 只是不会真正执行最终的点火指令 。 通过合练 ， 可以全面验证空间站核心舱与运载火箭、发射场等系统之间的配合 ， 为之后的空间站建造任务打基础 。 在合练阶段 ， 发射场、运载火箭、空间站核心舱、航天员、空间应用等系统参加 。 长五B火箭在发射场完成了与空间站核心舱初样产品的合练 ， 验证了火箭与核心舱的电气、机械接口 ， 演练了核心舱发射流程 。
“胖五”也就是长征五号火箭的几次发射为长五B火箭积累了丰富的经验 ， 不过长五B火箭属于首飞 ， 有一定风险 ， 也需要适应发射环境 。 比如要考虑发射区高温高湿及盐雾环境对火箭产品的影响等 。
“从1月18日合练载荷空间站核心舱进场 ， 到成功实施发射 ， 时间跨度长达109天 。 ”文昌航天发射场测发系统专家王光义说 ， 在此期间 ， 发射场系统组织完成了火箭技术区测试、航天器测试保障等一系列工作 ， 为发射任务圆满成功提供支撑 。
“长五B火箭的首飞成功 ， 标志着空间站工程建设进入了实质阶段 。 ”中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院长征五号B运载火箭总指挥王珏说 ， 除了本次首飞 ， 后续我国空间站的核心舱、实验舱Ⅰ、实验舱Ⅱ等3个舱段都将由长五B火箭送入轨道 。
至此 ， 发射载人飞船的长征二号F运载火箭、发射货运飞船的长征七号运载火箭和长五B火箭 ， 将共同构成我国空间站的天地往返运输系统 。
开展多项技术攻关和创新 ， 提升近地轨道运载能力
【别浩浩碧海 向渺渺青空】长五B火箭代表着目前我国运载火箭技术的最高水平 。 它由中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院抓总研制 。 长五B火箭的发射成功 ， 进一步奠定了长征五号系列火箭运载能力在世界现役火箭第一梯队中的地位 。
尽管长五B火箭与长征五号运载火箭同属长征五号系列 ， 且是在后者基础上改进研制的 ， 但两型火箭在设计、用途等方面存在很多不同 。
外形上 ， 长五B火箭比长五“矮”约3米 ， 轻约20吨 。 长五B火箭的“头部”即整流罩比长征五号整流罩长了近8米 。 从构型上看 ， 长征五号运载火箭采用两级半构型 ， 长五B火箭采用一级半构型 。
两者使命也不同 。 长征五号运载火箭飞得远 ， 擅长跑长途 ， 主要用于发射高轨大型卫星以及各类深空探测器 ， 如嫦娥五号月球探测器、火星探测器等；长五B火箭属短距离冲刺 ， 主要用于发射近地轨道的大型航天器及舱段 ， 例如空间站的核心舱和实验舱等 。
长五B火箭研制过程中进行了多项技术攻关和创新 ， 掌握了一批“黑科技”：
一是火箭头部用来包裹和保护航天器“乘客”的整流罩 ， 是我国目前有效载荷容积最大的火箭整流罩 ， 从而更好满足空间站舱段发射任务需要 ， 是我国现役火箭最大整流罩容积的1.8倍 ， 与国外大型火箭整流罩尺寸规模处于同一水平 。 整流罩长达20.5米、直径5.2米 ， 为发射空间站专门设计 ， 可以装入10多米长、4米直径粗的空间站核心舱；
二是使用了大直径舱箭分离技术 。 空间站舱段和长五B火箭的连接接口直径超过4米 。 舱箭分离既要确保安全分离 ， 又要尽量将分离过程中出现的冲击环境等不利影响降到最低 。 形象地说 ， 要像把婴儿抱出婴儿车那般轻柔完成空间站舱段与火箭的分离；
三是使用了大推力直接入轨技术 。 作为我国首款“一级半”火箭 ， 长五B火箭直接将运送的航天器送入预定轨道 ， 十分可靠 ， 但对入轨精准度要求更高 。 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；
四是使用了低温火箭“零窗口”发射技术 。 载人空间站工程的交会对接等任务 ， 好比在数百公里高的太空“穿针引线” ， 时间有丝毫误差 ， 都有可能失之交臂 ， 导致耗费更多的燃料调整轨道 。 这要求运载火箭必须严格按照精准的时间发射 ， 达到“分秒不差” ， 也就是所谓的“零窗口”发射 。
后续将发射核心舱和实验舱 ， 国家级太空科学实验室建成在望
伴随长五B火箭首飞成功 ， 新一代载人飞船试验船和柔性充气式货物返回舱试验舱也进入人们的视线 。
新一代载人飞船试验船 ， 是面向我国空间站运营及未来载人探月需求而研发的新一代天地往返运输器 。 中国航天科技集团有限公司所属中国空间技术研究院航天专家介绍 ， 新一代载人飞船具备高安全、高可靠、适应多任务和模块化设计特点 ， 目标是实现一次可运载6名航天员 ， 以及返回舱的多次可重复使用 。 由于新一代载人飞船将同时兼顾近地轨道任务和更远的深空探测 ， 对飞船的结构和防热性能会带来更大的考验 。
“新一代载人飞船和神舟飞船、天舟货运飞船不是替代关系 ， 而是互相补充 。 就像马路上既有货车又有客车还有客货两用车一样 ， 新一代载人飞船丰富了天地往返运输工具的选择 ， 可以根据任务需求个性化选择 。 ”专家解释 ， 此次新一代载人飞船试验船尚处技术试验阶段 ， 不载人 ， 是通过在轨运行几天 ， 验证一系列飞船关键技术 。 此后 ， 飞船将转入全系统的研制和功能验证 ， 为未来的载人飞行作准备 。
中国航天科工集团二院专家介绍 ， 柔性充气式货物返回舱试验舱是一种新型空间运输飞行器 ， 它具备着陆缓冲一体化设计、下行载荷比高、搭载接口可扩展等多项优势 ， 在满足多种天地往返需求、提供搭载平台及下行服务等方面具有很好的应用前景 。 这次由长五B火箭运送至空间轨道 ， 是为了验证充气展开、柔性防热、柔性体飞行器的气动力热环境及再入返回等多项关键技术 。
空间站建造成功拉开序幕 ， 人们对空间站有了更多期待 。 按计划 ， 我国空间站将在2022年前后建成 ， 可望在近地轨道在轨飞行10年以上 ， 支持开展大规模的空间科学实验、技术试验和空间应用等活动 ， 成为国家级的太空科学实验室 。
根据飞行任务规划 ， 空间站工程分为关键技术验证、建造和运营3个阶段实施 。 据中国载人航天工程办公室副主任林西强介绍 ， 为建造空间站 ， 一共规划12次飞行任务 。 此次任务后 ， 将先后发射天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱 ， 进行空间站基本构型的在轨组装建造；规划发射4艘神舟载人飞船和4艘天舟货运飞船 ， 进行航天员乘组轮换和货物补给 。 目前 ， 执行空间站建造阶段4次飞行任务的航天员乘组也已经选定 ， 正在开展任务训练 。 我国第三批预备航天员选拔工作也将于今年年中完成 。
版式设计：蔡华伟
数据来源：本报及新华社报道
《人民日报》(2020年05月06日06版)
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