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【火箭】长征五号B运载火箭首飞成功，意义有多大！( 二 )


我国载人航天工程按"三步走"发展战略实施：第一步 ， 发射载人飞船 ， 建成初步配套的试验性载人飞船工程 ， 开展空间应用实验；第二步 ， 突破航天员出舱活动技术、空间飞行器的交会对接技术 ， 发射空间实验室 ， 解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题；第三步 ， 建造空间站 ， 解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题 。 据长征五号B运载火箭总指挥王珏介绍 ， 从立项到首飞 ， 长征五号B火箭经历了近十年的研制历程 ， "作为专为载人航天工程空间站建设而研制的一型新型运载火箭 ， 长五B首飞成功 ， 标志着空间站工程建设进入实质阶段" 。
长征五号火箭总设计师李东表示 ， 长征五号B火箭研制期间 ， 突破了低温火箭"零窗口"发射技术、大直径舱箭分离技术、大推力直接入轨技术等一系列关键技术 ， 其中多项是为满足空间站舱段需要所独有的技术 。
【火箭】长征五号B运载火箭首飞成功，意义有多大！
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史悦、吕炳宏摄
为保证未来空间站建设顺利实施 ， 长五B采用四大"黑科技" 。 一是超大整流罩 。 整流罩是运载火箭的重要组成部分 ， 用于保护卫星或其他有效载荷免受气动力、气动加热及声振等有害环境的影响 。 长五B拥有目前我国最长、最大的整流罩 ， 整流罩长度达到20.5米、直径5.2米 。 为改善气动特性 ， 长征五号B整流罩采用流线型的冯×卡门曲线外形 ， 可以更好地减小空气阻力 ， 减轻载荷影响 。 另一个技术难点在于如何做到安全可靠的分离 。 经过多方案比较 ， 最终确定了采用旋转式分离方案 。 二是"零窗口"发射 。 作为未来发射空间站核心舱和实验舱的火箭 ， 空间交会对接任务对长征五号B火箭提出了"零窗口"发射需求 ， 发射时间精度误差要控制在1秒以内 。 虽然不是第一型实施"零窗口"发射的火箭 ， 但作为采用液氢、液氧等低温推进剂的"冰箭" ， 长征五号B火箭的"零窗口"发射有着更高的技术含量和更大的技术难度 ， 也开创了新一代运载火箭"零窗口"发射的先河 。 三是大直径舱箭分离 。 空间站舱段和长征五号B火箭的连接接口直径超过4米 ， "乘客"和火箭的分离不是"下车"那么简单 ， 需要考虑可靠性、冲击环境等多个方面的因素 ， 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 。 长征五号B研制团队围绕降低和改善冲击环境开展了专题攻关 ， 对多种降冲击方案进行比较和试验后 ， 采用了"隔冲框＋阻尼盒"的降冲击方案 ， 并应用了"颗粒阻尼技术" 。 四是大推力直接入轨 。 作为一级半构型的火箭 ， 长征五号B没有单独的调姿和末速修正系统 ， 而是利用一级火箭直接将有效载荷送入预定轨道 。 经过仿真分析、系统综合实验、半实物仿真试验等考核评估 ， 大推力直接入轨精度控制和分离安全控制技术的有效性得到了验证 ， 长五B成为第一型只靠助推器及一级飞行就能实现有效载荷精确入轨的火箭 。
长五家族后续任务值得期待
长征五号B首飞成功后 ， 参与我国载人航天工程建设的长征火箭"三勇士"已经全部亮相 ， 它们分别是以13次完美飞行 ， 100%发射成功率 ， 将5艘无人飞船、6艘载人飞船、2个空间实验室送入太空的长征二号F；货运飞船"专属列车"长征七号；空间站建设的核心骨干长征五号B 。 后续任务中 ， 长征五号B主要完成载人空间站核心舱及两个实验舱的发射任务；长征七号运载火箭主要用于发射"天舟"货运飞船 ， 为空间站和航天员运送物资；长征二号F主要负责将航天员送入空间站 。 "三勇士"将携手合作 ， 助力我国空间站早日建成 ， 为中国航天搭建更广阔的舞台 。
根据计划安排 ， 2020年 ， 长征五号系列火箭将执行3次发射任务 。 在长征五号B首飞后 ， 长征五号遥四火箭将发射我国首个火星探测器；长征五号火箭还将迎来第五次发射 ， 将嫦娥五号月球探测器送上月球 ， 实现对月球表面的采样返回 。 长五B首飞任务将搭载新一代载人飞船开展试验验证 。 完成技术方案验证后 ， 长征五号B遥二至遥四任务将先后完成空间站3个舱段的发射任务 。


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