4月29日11時(shí)23分，搭載空間站天和核心艙的長(zhǎng)征五號(hào)B遙二運(yùn)載火箭，在我國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)升空，任務(wù)圓滿成功。
長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭是專門為我國(guó)載人航天工程空間站建設(shè)而研制的一型新型運(yùn)載火箭，于2020年5月5日成功首飛。長(zhǎng)征五號(hào)B遙二火箭發(fā)射空間站核心艙，是長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭的首次應(yīng)用性發(fā)射。這也是長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭的第367次飛行。
“此次任務(wù)是將天和核心艙送入預(yù)定軌道，火箭在應(yīng)急軌道設(shè)計(jì)、可靠性增長(zhǎng)研究項(xiàng)目應(yīng)用方面采取了47項(xiàng)改進(jìn)措施，提升了火箭執(zhí)行空間站工程任務(wù)的可靠性?！遍L(zhǎng)征五號(hào)B火箭系統(tǒng)總指揮王玨在空間站天和核心艙飛行任務(wù)新聞發(fā)布會(huì)上表示，“本次任務(wù)既是空間站建設(shè)工程的開(kāi)局之戰(zhàn)，也是空間站建設(shè)和關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證階段的奠基之戰(zhàn)，直接關(guān)系到后續(xù)的貨運(yùn)飛船以及載人飛船發(fā)射任務(wù)能否按計(jì)劃實(shí)施；此次任務(wù)也是開(kāi)展空間站建造的關(guān)鍵之戰(zhàn)，意義重大，影響深遠(yuǎn)?！?/p>
核心艙發(fā)射任務(wù)非它莫屬
長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭擁有長(zhǎng)度達(dá)到20.5米的國(guó)內(nèi)最大整流罩，近地軌道運(yùn)載能力達(dá)到25噸級(jí)，是我國(guó)目前近地軌道運(yùn)載能力最大的新一代運(yùn)載火箭。
載人空間站艙段是我國(guó)迄今為止重量最大的載荷，質(zhì)量重達(dá)20幾噸。發(fā)射載人空間站艙段，只有長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭能夠勝任。
為了滿足空間站任務(wù)要求，研制團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了一系列技術(shù)攻關(guān)和創(chuàng)新，相繼攻克了超大整流罩研制、大直徑艙箭連接分離、大推力直接入軌偏差精確控制等核心技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了持續(xù)優(yōu)化和改進(jìn)。
結(jié)合空間站艙段任務(wù)特點(diǎn)，長(zhǎng)征五號(hào)B火箭事先規(guī)劃了應(yīng)急軌道，這也是我國(guó)首次在非載人火箭上應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)，以確保發(fā)射萬(wàn)無(wú)一失。
一級(jí)半直接入軌 自帶高可靠性“基因”
為了當(dāng)好運(yùn)送空間站艙段的“專屬列車”，長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭開(kāi)展了多項(xiàng)技術(shù)攻關(guān)和創(chuàng)新，練就了一身“獨(dú)門絕技”。
長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭采用一級(jí)半構(gòu)型，是目前世界在役火箭中唯一一級(jí)半直接入軌的火箭?；鸺到y(tǒng)簡(jiǎn)潔，所有發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火都在地面完成，也無(wú)需進(jìn)行級(jí)間分離、高空發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)等動(dòng)作，降低故障發(fā)生的概率，提升可靠性。
要實(shí)現(xiàn)一級(jí)半入軌，對(duì)火箭的發(fā)動(dòng)機(jī)是個(gè)不小的考驗(yàn)。長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭助推器配置液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)，一級(jí)火箭配置氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)，前者具有推力大的特點(diǎn)，讓火箭點(diǎn)火后獲得較大的加速度，后者具有高比沖的優(yōu)勢(shì)，可以為火箭提供高效的速度增量。
“氫氧和液氧煤油兩種發(fā)動(dòng)機(jī)組合形成的基因，決定了能夠構(gòu)造出一級(jí)半直接入軌的火箭，而且火箭的固有可靠性天生就高?！遍L(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭總體副主任設(shè)計(jì)師李平岐說(shuō)。
突破“零窗口”發(fā)射技術(shù) 為交會(huì)對(duì)接贏得±1分鐘
由于后續(xù)實(shí)驗(yàn)艙Ⅰ和實(shí)驗(yàn)艙Ⅱ要與核心艙通過(guò)交會(huì)對(duì)接，在軌進(jìn)行組裝，所以要求火箭“零窗口”發(fā)射。交會(huì)對(duì)接好比在太空“穿針引線”，失之毫厘可能差之千里，此時(shí)空間站艙段就要消耗燃料來(lái)變軌滿足對(duì)接要求，造成能力的損失。
但長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭是低溫火箭，面臨著低溫推進(jìn)劑加注問(wèn)題和復(fù)雜的發(fā)射前流程，實(shí)施“零窗口”發(fā)射相比常溫火箭難度大得多。
李平岐說(shuō)，為了解決這個(gè)問(wèn)題，研制團(tuán)隊(duì)對(duì)箭上控制系統(tǒng)迭代制導(dǎo)方案進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了起飛時(shí)間與預(yù)定時(shí)間的誤差不超過(guò)±1分鐘，火箭可以在飛行過(guò)程中修正偏差，將空間站軌道艙精準(zhǔn)送入原定目標(biāo)位置。
這也就是說(shuō)，只要在這個(gè)2分鐘里點(diǎn)火起飛，火箭到達(dá)的都是唯一的終點(diǎn)，從而為分秒必爭(zhēng)的交會(huì)對(duì)接任務(wù)爭(zhēng)取出寶貴的±1分鐘，助力空間站艙段在太空中實(shí)現(xiàn)順利“牽手”。
