长征五号B遥二运载火箭已于今日中午发射空间站天和核心舱 。 为了当好运送空间站舱段的“专属列车” , 长征五号B运载火箭在充分继承长征五号运载火箭研制经验及基础的同时 , 开展了多项技术攻关和创新 , 练就了一身“独门绝技” 。
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一级半直接入轨
载人空间站舱段是我国迄今为止重量最大的载荷 , 质量重达22.5吨 , 而长征五号B火箭拥有长度达到20.5米的国内最大整流罩 , 近地轨道运载能力达到25吨级 , 是我国目前近地轨道运载能力最大的新一代运载火箭 。 发射载人空间站舱段 , 只有长征五号B运载火箭能够胜任 。
长征五号B火箭由中国航天科技集团有限公司一院抓总研制 , 采用一级半构型 , 是目前世界在役火箭中唯一一款一级半直接入轨的火箭 。 火箭系统简洁 , 所有发动机的点火都在地面完成 , 也无需进行级间分离、高空发动机启动等动作 , 降低了故障发生的概率 , 可靠性提升 。
当然 , 要实现一级半入轨 , 对火箭的发动机是个考验 。 长征五号B火箭助推器配置液氧煤油发动机 , 一级火箭配置氢氧发动机 。 前者具有推力大的特点 , 让火箭点火后获得较大的加速度 , 后者具有高比冲的优势 , 可以为火箭提供高效的速度增量 。 “氢氧和液氧煤油两种发动机组合形成的‘基因’ , 决定了能够构造出一级半直接入轨的火箭 , 而且火箭的固有可靠性天生就高 。 ”长征五号B火箭总体副主任设计师李平岐说 。
突破“零窗口”发射
后续 , 实验舱Ⅰ和试验舱Ⅱ要与核心舱通过交会对接 , 在轨进行组装 , 保证这些技术成功实施 , 要求火箭做到“零窗口”发射 。
交会对接就好比在太空“穿针引线” , 失之毫厘差之千里 , 一旦出现偏差 , 空间站舱段就要消耗燃料来变轨满足对接要求 , 造成能力损失 。 但长征五号B 火箭是低温火箭 , 面临着低温推进剂加注问题和复杂的发射前流程 , 实施“零窗口”发射相比常温火箭难度大得多 。
【李平岐|长五B火箭:凭啥能担纲空间站舱段的“专属列车”?】李平岐说 , 为了解决这个问题 , 研制团队对箭上控制系统迭代制导方案进行了优化改进 , 实现了起飞时间与预定时间的误差正负1分钟 , 火箭可以在飞行过程中修正偏差 , 将空间站轨道舱精准送入原定目标位置 。 也就是说 , 只要在这两分钟里点火起飞 , 火箭到达的都是唯一的终点 , 助力空间站舱段在太空中实现顺利“牵手” 。 (经济日报采访人员 姜天骄 通讯员桑茜)
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