據中國載人航天工程辦公室消息，我國載人航天工程已經(jīng)全面轉入空間站在軌建造任務(wù)階段。今年將陸續實(shí)施空間站核心艙發(fā)射、貨運補給、載人飛行等多次任務(wù)。

建造空間站，解決有較大規模的、長(cháng)期有人照料的空間應用問(wèn)題，是我國載人航天工程“三步走”發(fā)展戰略中第三步任務(wù)目標。2020年5月，長(cháng)征五號B運載火箭首飛任務(wù)取得圓滿(mǎn)成功，實(shí)現了空間站階段飛行任務(wù)首戰告捷，拉開(kāi)了我國載人航天工程“第三步”任務(wù)序幕。根據任務(wù)安排，后續將實(shí)施一系列飛行任務(wù)，于2022年前后完成空間站在軌建造，建成在軌穩定運行的國家太空實(shí)驗室。

目前，空間站天和核心艙和承擔發(fā)射任務(wù)的長(cháng)征五號B遙二運載火箭已經(jīng)運抵文昌航天發(fā)射場(chǎng)，計劃今年上半年發(fā)射。執行空間站建造階段4次載人飛行的航天員乘組已經(jīng)選定，正在開(kāi)展任務(wù)訓練。

我國一貫堅持和平利用、平等互利、共同發(fā)展的原則，致力于將中國空間站打造成為面向國際社會(huì )的、開(kāi)放的科技合作交流平臺。中國和聯(lián)合國圍繞中國空間站應用開(kāi)展的空間科學(xué)實(shí)驗第一批項目遴選工作已經(jīng)完成，正在推進(jìn)項目具體實(shí)施工作。

在實(shí)施空間站在軌建造任務(wù)的同時(shí)，還在開(kāi)展載人月球探測關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和方案深化論證工作。

長(cháng)征五號B遙二運載火箭安全運抵文昌航天發(fā)射場(chǎng) 將執行空間站核心艙發(fā)射任務(wù)

執行中國空間站天和核心艙發(fā)射任務(wù)的長(cháng)征五號B遙二運載火箭完成出廠(chǎng)前所有研制工作后，于2021年2月22日安全運抵文昌航天發(fā)射場(chǎng)。之后，長(cháng)征五號B遙二運載火箭將與先期已運抵的天和核心艙一起按計劃開(kāi)展發(fā)射場(chǎng)區總裝和測試工作。目前，發(fā)射場(chǎng)設施設備狀態(tài)良好，工程各大系統正在有序開(kāi)展各項任務(wù)準備。

資料圖：長(cháng)征五號B運載火箭起飛瞬間。屠海超攝

硬科普丨長(cháng)五B，我國首個(gè)一級半構型火箭，到底強在哪?

2020年5月5日18時(shí)00分，長(cháng)征五號B運載火箭在我國文昌航天發(fā)射場(chǎng)首飛成功，揭開(kāi)了我國載人航天空間站建設的大幕。長(cháng)征五號B火箭，是我國首個(gè)一級半構型火箭。那么，什么是火箭構型?長(cháng)五B火箭一級半構型具體“強”在哪?

知識背景

火箭都有哪些構型?

一般來(lái)說(shuō)，火箭分單級火箭和多級火箭兩類(lèi);

其中多級火箭又分串聯(lián)式、并聯(lián)式、混合式三種聯(lián)結方式。

單級火箭一步到位

所謂單級火箭，是只靠一級發(fā)動(dòng)機點(diǎn)火就直接將載荷送到預定位置，一步到位。目前我國長(cháng)征火箭中還沒(méi)有純粹意義上的一級火箭。本次首飛成功的長(cháng)征五號B火箭，在一級上捆綁了四個(gè)助推器，我們一般把助推器算作半級，所以，長(cháng)五B火箭算“一級半”火箭。

多級火箭步步接力

多級火箭最大的特點(diǎn)是有良好加速性能，火箭點(diǎn)火后，最下面一級的燃料開(kāi)始燃燒，燃料燃燒完后，發(fā)動(dòng)機關(guān)機，發(fā)動(dòng)機和儲存燃料的箱體就會(huì )從箭體上分離，從而使火箭“輕裝前行”。目前，我國火箭多采用多級形式，比如，長(cháng)征二號F運載火箭和長(cháng)征七號火箭都是二級半構型火箭。

△長(cháng)二F火箭資料圖

△長(cháng)征七號火箭資料圖

知識點(diǎn)

火箭級數越多越好?

NO。級數多了，控制起來(lái)就會(huì )更復雜。所以，多級火箭一般不超過(guò)四級。我國現役火箭，級數最多的是長(cháng)征十一號固體運載火箭，有四級。

多級火箭的聯(lián)結方式

串聯(lián)：多級火箭好像竹竿一樣串在一起，串聯(lián)火箭空氣阻力往往會(huì )較小。

并聯(lián)：多級火箭并排捆綁在一起，這在助推器中較為常見(jiàn)。

混合式：既有串聯(lián)、又有并聯(lián)。長(cháng)征五號火箭就是采用四個(gè)助推器和一子級并聯(lián)捆綁，一子級又和二子級串聯(lián)的方式。

長(cháng)五B火箭一級半構型有多強?

火箭級間分離時(shí)，下級發(fā)動(dòng)機關(guān)機，級間分離火工品工作使兩級分開(kāi)，同時(shí)，為避免分開(kāi)的兩級發(fā)生“追尾”和“碰撞”，側推小火箭或反推小火箭點(diǎn)火，使分離開(kāi)的兩級隔開(kāi)一段安全距離，之后上級發(fā)動(dòng)機再點(diǎn)火，上級火箭才能繼續加速飛行。這個(gè)過(guò)程控制非常復雜，因此級數越少分離次數就越少，發(fā)生故障的概率也就越低。長(cháng)五B火箭一級半直接入軌，有效減少分離次數，所以可靠性大大提升。

△轉運中的長(cháng)征五號B遙一運載火箭

兩大新技術(shù)保障長(cháng)五B火箭運載能力

長(cháng)五B火箭是我國現役火箭中低軌運載能力最大的火箭，而空間站艙段重量和體積還要比一般的衛星大得多?；鸺墧瞪倭?，怎樣保障火箭的運載能力不降低呢?這就依靠長(cháng)五B火箭新的兩大技術(shù)保障——大推力直接入軌技術(shù)和大直徑艙箭分離技術(shù)。

大推力直接入軌技術(shù)

在火箭點(diǎn)火之后，依靠更先進(jìn)的制導技術(shù)，不斷調整火箭彈道，直奔目標而去。就好比籃球投出去之后，自己能按照籃筐位置、球場(chǎng)風(fēng)速、氣流和溫度等的變化，不斷修正自己的前進(jìn)軌跡，直奔籃筐而去。其實(shí)，這在原理上有點(diǎn)像汽車(chē)的自動(dòng)駕駛技術(shù)，只是，長(cháng)五B這輛“汽車(chē)”，重達數百?lài)?、時(shí)速不可估量，要做到“自動(dòng)駕駛”可不容易。長(cháng)五B火箭創(chuàng )新運用姿態(tài)控制增益優(yōu)化和復合制導方法，從而提高了火箭姿態(tài)控制精度。

大直徑艙箭分離技術(shù)

當長(cháng)五B火箭把空間站艙段送到預定位置后，艙段就需要與火箭分離，也就是“到站下車(chē)”，要讓十數噸重的空間站艙段安全“下車(chē)”絕非易事。就好比在兩輛高速行駛的高鐵上，傳遞嬰兒一樣，既要確保安全分離、順利交接，又要將過(guò)程中出現的沖擊環(huán)境降到最低，以免“磕碰”到嬰兒。要知道，空間站艙段和長(cháng)五B火箭的連接接口直徑超過(guò)4米，任何一個(gè)地方稍稍“較點(diǎn)勁”都有可能“撞出內傷”。為此，研制團隊圍繞降低和改善沖擊環(huán)境開(kāi)展了專(zhuān)題攻關(guān)，采用了“隔沖框+阻尼盒”的降沖擊方案，并應用“顆粒阻尼技術(shù)”，實(shí)現減振降噪的效果。

長(cháng)征五號B運載火箭是專(zhuān)門(mén)為載人航天工程空間站建設而研制的一型新型運載火箭，火箭的首飛成功，標志著(zhù)空間站工程建設進(jìn)入了實(shí)質(zhì)階段。后續，長(cháng)五B運載火箭還將擔當起發(fā)射空間站核心艙和實(shí)驗艙的重任，為中國航天搭建更大舞臺。