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火箭@我国首个一级半构型火箭长五B，到底强在哪里？( 二 )


当然要实现一级半直接入轨可不容易 ， 至少有两个“拦路虎”需要降服 。 一个是“上得去” ， 也就是推力要足够大；另一个是“打得准” ， 也就是入轨要精准 。
两款新型发动机提供强劲推力  确保“上得去”
【火箭@我国首个一级半构型火箭长五B，到底强在哪里？】其实有的人可能已经想到了 ， 火箭级数少了 ， 原来几个人的“接力跑” ， 现在变成一个人了 ， 怎样保障火箭的运载能力不降低呢？
其实 ， 用于发射空间站舱段的长五B火箭 ， 非但运载能力不减 ， 而且还是我国现役火箭中底轨运载能力最大的火箭 ， 要知道空间站舱段重量和体积都比一般的卫星大得多 。 这里面的原因 ， 主要是充分发挥了充分发掘了液氧煤油发动机大推力、氢氧发动机高比冲的优势 ， 这两款发动机都是我国为新一代运载火箭最新研制的 ， 2019年12月长征五号遥三火箭发射的圆满成功 ， 充分证明了这两款发动机的实力 。
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 ， 如此强劲的推力 ， 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 ， 因其比冲高的特点 ， 使火箭能够以较少的燃料获得较大的推力 。 所谓比冲 ， 就是发动机在一定时间内燃烧一定量的燃料所产生的推力 ， 这可以形象地理解为汽车的“油耗” ， 使用液氢和液氧推进剂的发动机“油耗”较低 ， 便是目前我们掌握的比冲较高的推进剂之一 。 所以长五B火箭的大运载能力 ， 得益于充分挖掘了两款新型发动机的工作潜力 。
两项新研技术保证入轨精度  确保“送得准”
另一只“拦路虎”可能有的人也已经想到了 ， 一级半火箭 ， 没有了上面级火箭进行姿态调节 ， 怎么保证入轨精度呢？这就好比篮球比赛 ， 原来多级火箭的时候 ， 可以几个队友接力配合 ， 把球传到篮板下面后 ， 再垫起脚轻轻松松进球 ， 但是现在只有一级火箭了 ， 没有接力配合 ， 只能一鼓作气投3分球了 。 长五B如何保证每个球都“一投就进”呢？
为了解决这个问题 ， 长征五号B火箭突破了两项关键技术 ， 我们一个一个说 。
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 。 还用刚才的“投篮”打比方 ， 就好比篮球投出去之后 ， 自己能按照篮筐位置、球场风速、气流和温度等的变化 ， 不断修正自己的前进轨迹 ， 直奔篮筐而去 。 其实 ， 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、时速精度难以估量 ， 要做到“自动驾驶”可不容易 。 长五B火箭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 。
其次就是大直径舱箭分离技术 ， 我们知道 ， 当长五B火箭把空间站舱段送到预定位置后 ， 舱段就需要与火箭分离 ， 也就是“到站下车”的意思 ， 要让二十几吨重的空间站舱段安全“下车”绝非易事 ， 就好比在两辆高速行驶的高铁上 ， 传递婴儿一样 ， 既要确保安全分离、顺利交接 ， 又要将过程中出现的冲击环境降到最低 ， 以免“磕碰”到婴儿 。 要知道 ， 空间站舱段和长五B火箭的接口直径超过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“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 。
长征五号B火箭是专门为载人航天工程空间站建设而研制的一型新型运载火箭 ， 火箭的首飞成功 ， 标志着空间站工程建设进入了实质阶段 。 后续 ， 长五Ｂ将担当起发射空间站核心舱和实验舱的重任 ， 助力我国载人航天工程空间站建设 ， 为中国航天搭建更大舞台 。
【采访人员】王腾腾
【通讯员】贾智云


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