中國長五B火箭“變矮變胖”, 亞洲火箭記錄輕松打破！

不可否認(rèn)的是，近期中國火箭遭遇連續(xù)失利讓所有關(guān)心中國航天發(fā)展的人都捏了一把汗。這次長征五號(hào)B首飛任務(wù)的成功實(shí)施打了個(gè)翻身仗。

2020年5月5日，為我國載人空間站工程研制的長征五號(hào)B運(yùn)載火箭，搭載著新一代載人飛船試驗(yàn)船和柔性充氣式貨物返回艙試驗(yàn)艙，在文昌航天發(fā)射場順利點(diǎn)火升空，首飛任務(wù)取得圓滿成功。這是中國乃至亞洲火箭首次發(fā)射超過“兩萬公斤”級航天器，同時(shí)也拉開中國載人航天“第三步”任務(wù)的序幕。

邁入世界第一梯隊(duì)

中國載人航天工程辦公室主任助理季啟明在發(fā)射成功后的新聞發(fā)布會(huì)上介紹稱，長征五號(hào)B遙一火箭已將載荷組合體準(zhǔn)確送入預(yù)定軌道，它搭載的新一代載人飛船試驗(yàn)船是面向中國空間站運(yùn)營及未來載人探月需求而研發(fā)的新一代天地往返運(yùn)輸器，本次任務(wù)將對飛船高速再入返回的防熱、控制、群傘回收及部分重復(fù)使用等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證。同時(shí)升空的還有柔性充氣式貨物返回艙試驗(yàn)艙，這是中國新型空間運(yùn)輸飛行器的試驗(yàn)器，本次任務(wù)將對充氣展開式返回飛行器軌道再入關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證。按照飛行程序，試驗(yàn)艙和試驗(yàn)船完成在軌試驗(yàn)后，計(jì)劃分別于5月6日和8日返回東風(fēng)著陸場。

《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者從航天科技集團(tuán)第一研究院(以下簡稱“一院”)了解到，長征五號(hào)B以長征五號(hào)運(yùn)載火箭為基礎(chǔ)改進(jìn)研制而成，主要承擔(dān)我國空間站艙段等重大航天發(fā)射任務(wù)。一院專家介紹稱，長征五號(hào)與長征五號(hào)B運(yùn)載火箭同屬長征五號(hào)火箭系列，但它們在設(shè)計(jì)、用途等方面存在很多不同。

從外形上看，長征五號(hào)B火箭略微“矮胖”?！鞍笔且?yàn)樗捎靡患壈霕?gòu)型(芯一級+助推器+整流罩)，“身高”近54米，比兩級半構(gòu)型(芯一級+助推器+芯二級+整流罩)的長征五號(hào)矮了約3米?！芭帧眲t體現(xiàn)在整流罩上。長征五號(hào)B的整流罩長度達(dá)20.5米，是我國目前最大的火箭整流罩，相比之下，長征五號(hào)的整流罩長約12.3米。之所以有這樣的不同，是因?yàn)殚L征五號(hào)B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，需要有足夠大的載荷空間和強(qiáng)勁的近地軌道運(yùn)載能力。據(jù)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者了解，它的近地軌道運(yùn)載能力大于22噸，是目前中國近地軌道運(yùn)載能力最大的火箭。長征五號(hào)B的首飛成功，使中國大型運(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”、美國“獵鷹-9”“德爾塔IV”、歐洲“阿麗亞娜-5”等火箭的運(yùn)載能力相當(dāng)。同時(shí)，它也是我國新一代運(yùn)載火箭系列化發(fā)展的代表，將為后續(xù)重型運(yùn)載火箭的研制提供重要技術(shù)積累。

中國載人航天開始“第三步”

季啟明表示，長征五號(hào)B運(yùn)載火箭成功首飛迎來載人航天工程“第三步”發(fā)展戰(zhàn)略任務(wù)的“開門紅”，拉開空間站在軌建造階段飛行任務(wù)的序幕。按計(jì)劃，中國空間站將于2022年前后完成建造。下一步將先后發(fā)射天和核心艙、問天實(shí)驗(yàn)艙和夢天實(shí)驗(yàn)艙，進(jìn)行空間站基本構(gòu)型的在軌組裝建造，承擔(dān)發(fā)射任務(wù)的正是長征五號(hào)B火箭。期間還規(guī)劃發(fā)射4艘神舟載人飛船和4艘天舟貨運(yùn)飛船，進(jìn)行航天員乘組輪換和貨物補(bǔ)給。其中長征七號(hào)運(yùn)載火箭負(fù)責(zé)發(fā)射天舟貨運(yùn)飛船，以100%發(fā)射成功率實(shí)現(xiàn)13次完美飛行的長征二號(hào)F火箭主要負(fù)責(zé)將航天員送入空間站。

目前，中國空間站核心艙已完成正樣產(chǎn)品總裝，問天實(shí)驗(yàn)艙和夢天實(shí)驗(yàn)艙正在開展初樣研制;空間科學(xué)應(yīng)用載荷已陸續(xù)轉(zhuǎn)入正樣研制，執(zhí)行空間站建造階段四次飛行任務(wù)的航天員乘組已經(jīng)選定，正在開展任務(wù)訓(xùn)練。此外，中國第三批預(yù)備航天員選拔工作也將于今年7月前后完成。

據(jù)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者了解，中國載人航天工程的“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略包括：第一步，發(fā)射載人飛船，建成初步配套的試驗(yàn)性載人飛船工程，開展空間應(yīng)用實(shí)驗(yàn);第二步，突破航天員出艙活動(dòng)技術(shù)、空間飛行器的交會(huì)對接技術(shù)，發(fā)射空間實(shí)驗(yàn)室，解決有一定規(guī)模的、短期有人照料的空間應(yīng)用問題;第三步，建造空間站，解決有較大規(guī)模的、長期有人照料的空間應(yīng)用問題。

長征五號(hào)火箭總設(shè)計(jì)師李東表示，長征五號(hào)B火箭研制期間，突破了低溫火箭“零窗口”發(fā)射技術(shù)、大直徑艙箭分離技術(shù)、大推力直接入軌技術(shù)等一系列關(guān)鍵技術(shù)，其中多項(xiàng)是為滿足空間站艙段需要所獨(dú)有的技術(shù)。

據(jù)介紹，長征五號(hào)B火箭為此采用四大“黑科技”。一是超大整流罩。整流罩是運(yùn)載火箭的重要組成部分，用于保護(hù)衛(wèi)星或其他有效載荷免受氣動(dòng)力、氣動(dòng)加熱及聲振等有害環(huán)境的影響。二是“零窗口”發(fā)射。作為未來發(fā)射空間站核心艙和實(shí)驗(yàn)艙的火箭，空間交會(huì)對接任務(wù)對長征五號(hào)B火箭提出“零窗口”發(fā)射需求，發(fā)射時(shí)間精度誤差要控制在1秒以內(nèi)。三是大直徑艙箭分離。空間站艙段和長征五號(hào)B火箭的連接接口直徑超過4米，“乘客”和火箭的分離不是“下車”那么簡單，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。四是大推力直接入軌。作為一級半構(gòu)型的火箭，長征五號(hào)B沒有單獨(dú)的調(diào)姿和末速修正系統(tǒng)，而是利用一級火箭直接將有效載荷送入預(yù)定軌道。長征五號(hào)B借此成為中國第一型只靠助推器及一級飛行就能實(shí)現(xiàn)有效載荷精確入軌的火箭。

回應(yīng)今年兩次航天發(fā)射失利

在5日的新聞發(fā)布會(huì)上，季啟明坦率回應(yīng)了今年兩次航天發(fā)射失利的情況。他介紹稱，3月16日和4月9日，中國航天發(fā)射連續(xù)兩次失利，這也再次顯示航天事業(yè)的高風(fēng)險(xiǎn)，中國航天的“長征”永遠(yuǎn)在路上。一個(gè)多月以來，型號(hào)隊(duì)伍和航天專家同舟共濟(jì)、夜以繼日、集中會(huì)戰(zhàn)，深入開展問題復(fù)盤、原因分析、試驗(yàn)驗(yàn)證等歸零工作，目前兩次失利的故障定位和機(jī)理已基本明確。與此同時(shí)，有關(guān)部門在航天全線組織開展了全面質(zhì)量整頓和復(fù)核復(fù)查，對原定近期執(zhí)行的火箭發(fā)射計(jì)劃進(jìn)行了適度的調(diào)整。據(jù)季啟明介紹，作為系統(tǒng)最復(fù)雜、安全要求最高的一項(xiàng)航天工程，載人航天始終堅(jiān)持質(zhì)量第一、安全至上。在前期開展的大量質(zhì)量安全與可靠性工作基礎(chǔ)上，針對近期出現(xiàn)的兩次發(fā)射失利，長征五號(hào)B運(yùn)載火箭和任務(wù)相關(guān)系統(tǒng)迅即開展了故障剝離和舉一反三，進(jìn)行技術(shù)狀態(tài)和產(chǎn)品質(zhì)量的再復(fù)查再復(fù)核再確認(rèn)，全面排查風(fēng)險(xiǎn)和薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)一步完善方案預(yù)案，努力使失利的教訓(xùn)變成寶貴的財(cái)富。

按計(jì)劃，長征五號(hào)系列火箭今年共將執(zhí)行三次發(fā)射任務(wù)。長征五號(hào)B首飛后，長征五號(hào)將發(fā)射中國首個(gè)火星探測器，此后還計(jì)劃將嫦娥五號(hào)探測器送上月球，實(shí)現(xiàn)對月球表面的采樣返回。

此次發(fā)射成功，不僅實(shí)現(xiàn)了空間站階段任務(wù)的首戰(zhàn)告捷，也為中國航天打了個(gè)翻身仗，為后續(xù)任務(wù)增加了更大信心。