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A03:大事件
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长征五号B运载火箭首飞成功

正式拉开我国载人航天工程“第三步”任务序幕

2020年05月06日 星期三 北京青年报

    椰风拂碧海,神箭冲九霄。昨日18时,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,既抓技术问题归零又抓思想问题归零,既走专家路线又走群众路线,既重技术改进提高又重管理责任强化,确保了任务进度与质量的有机统一。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。

    文并摄/新华社

    贺电

    载人航天工程空间站阶段飞行任务总指挥部并参加长征五号B运载火箭首次飞行任务的各参研参试单位和全体同志:

    长征五号B运载火箭首次飞行任务展开以来,各参研参试单位和全体同志团结拼搏、同舟共济,成功克服新冠肺炎疫情影响等重重困难,夺取了首次飞行任务圆满成功的重大胜利,中共中央、国务院、中央军委向你们表示热烈祝贺和亲切慰问!

    长征五号B运载火箭首次飞行任务的圆满成功,标志着空间站阶段飞行任务首战告捷,为全面实现我国载人航天工程第三步发展战略奠定了坚实基础。这是工程全线在习近平新时代中国特色社会主义思想指引下,坚定不移走中国特色自主创新道路,努力建设航天强国和世界科技强国取得的最新成就,必将激励全党全军全国各族人民进一步增强“四个意识”、坚定“四个自信”、做到“两个维护”,努力为实现中国梦和强军梦而不懈奋斗,不断开创新时代中国特色社会主义事业新局面。你们为党和国家事业发展作出了卓越贡献,祖国和人民感谢你们!

    探索浩瀚太空永无止境,攀登科技高峰任重道远。载人航天工程后续任务艰巨繁重,面临的困难和考验严峻复杂。希望你们更加紧密地团结在以习近平同志为核心的党中央周围,以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的十九大和十九届二中、三中、四中全会精神,大力弘扬“两弹一星”精神和载人航天精神,在航天报国和科技强国的伟大实践中,不忘初心、牢记使命,奋发有为、再立新功,为实现“两个一百年”奋斗目标、实现中华民族伟大复兴的中国梦作出新的更大贡献!

    中共中央

    国务院

    中央军委

    揭秘

    未来将实施11次高密度发射 正式建成中国空间站

    长五B从点火到入轨一气呵成

    由中国航天科技集团有限公司第一研究院抓总研制的长征五号B遥一运载火箭,是我国现役运载火箭中唯一一款一级半直接入轨的火箭,从点火到入轨一气呵成。因为级间分离是火箭飞行中动作最复杂,也是最容易出现问题的环节之一。要实现一级半直接入轨并不容易,至少有两个挑战:一是“上得去”,即推力要足够大;二是“打得准”,即入轨要精准。

    两款新型发动机确保“上得去”。4个助推器配置的共8台YF-100液氧煤油发动机,地面推力达9600KN。强劲的推力让火箭点火后就能获得较大的加速度。而一级火箭配置的2台YF-77氢氧发动机具有比冲(比冲是发动机在一定时间内燃烧一定量的燃料所产生的推力)高的特点,使火箭能以较少的燃料获得较大的推力,而液氢和液氧是目前掌握的比冲较高的推进剂之一。上述两款发动机都是我国为新一代运载火箭最新研制的。

    两项新技术确保“送得准”。一级半火箭没有了上面级火箭进行姿态调节,如何保证入轨精度?为了解决这个问题,长五B突破了两项关键技术。首先就是大推力直接入轨技术,这项技术能够在火箭点火之后,依靠更先进的制导技术,不断调整火箭弹道,直奔目标而去。这在原理上有点像汽车的自动驾驶技术,只是长五B这辆“汽车”重达数百吨、时速不可估量,要做到“自动驾驶”极不容易。长五B创新运用姿态控制增益优化和复合制导方法,从而提高了火箭姿态控制精度。

    其次是大直径舱箭分离技术,当长五B把空间站舱段送到预定位置后,舱段就需要与火箭分离。要让十数吨重的空间站舱段安全“下车”绝非易事,其精准度要求好像在两辆高速行驶的高铁上传递婴儿。而空间站舱段和长五B的连接接口直径超过4米,任何一个地方稍稍“较点劲”都有可能“撞出内伤”。为此,研制团队围绕降低和改善冲击环境开展了专题攻关,采用了“双隔冲框+阻尼盒”的降冲击方案,并应用“颗粒阻尼技术”,实现减振降噪的效果。

    “两居室”新飞船可乘6至7名航天员

    随着长五B首飞成功,由中国航天科技集团有限公司第五研究院研制的新一代载人飞船试验船终于揭开面纱。这次长五B搭载的试验船是新一代载人飞船的“试验款”,主要任务是对高速再入返回防热、控制和回收着陆等关键技术进行飞行验证。作为未来我国航天员驰骋太空的全新“座驾”,新飞船近可送航天员往返中国空间站,远可去更远的深空探险,既能载人又能载物,还可重复使用,将大大提高我国载人天地往返运输能力。

    新飞船具有流畅的钝头体气动外形和巨大的体型。其结构是“两居室”:一个是返回舱,是整船的指令中心,也是航天员生活居住的地方,可乘坐6-7名航天员;另一个是服务舱,是整船能源与动力中心。返回舱采用“墙壁+保温层”的双层壳结构。“墙壁”围起来的是航天员的“驾驶室”,只安装环控生保、人机交互等直接关系到航天员生命安全和飞船操控的设备。其他设备都放入“墙壁”和“保温层”中间的夹层中。因为设备不用呼吸,放到这个非密封空间中也能得到妥善安置。

    此外,为了实现多功能使用,新飞船采用“搭积木”式的模块化设计,不同的任务需求通过相同的返回舱和不同的服务舱的配置就可以完成。为了提高可重复使用率,星敏感器、计算机等高价值设备原先都放在服务舱里,落入大气层时会被烧毁,在新飞船上改放在返回舱,跟着返回地球,以便重复利用。

    未来两三年内将实施高密度发射任务

    中国载人航天工程总设计师周建平院士昨天接受媒体采访时表示,长五B首飞成功后,未来2-3年的时间内,中国载人航天工程还将实施11次高密度发射任务。由长征五号B运载火箭发射空间站核心舱和两个实验舱,还有4次神舟载人飞船的发射,以及4次天舟货运飞船的发射,覆盖时间段是空间站关键技术验证阶段和空间站建造阶段。11次任务的完成,将标志着中国空间站正式建成。“未来11次任务是高密度的发射任务,充满了大量的新技术和新挑战。我们要发射载人飞船、货运飞船,以及空间站三个不一样的舱段;执行任务的火箭包括长征二号F载人运载火箭、长征七号运载火箭,还有长征五号B运载火箭,发射频率和任务复杂性都大幅提升。”周建平院士说。

    文/本报记者 雷嘉

    通讯员 贾智云 郭斌 邵素芝 杨璐茜