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”。
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”。(经济日报记者 姜天骄 通讯员桑茜)
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