2021年4月29日,中華民族的問天長歌,又奏響了新的樂章。
11時23分,中國文昌,長征五號B遙二運載火箭搭載著中國空間站天和核心艙,在海天之間留下一道長長尾焰,飛向太空。
12時36分,天和核心艙發(fā)射任務取得圓滿成功。
中國空間站建設首戰(zhàn)告捷!這也意味著,自2019年7月19日天宮二號從太空返回地球家園后,浩瀚太空再次迎來“中國宮”。

更重、更大、更硬核
如果說長征五號運載火箭是個“胖子”,那么長征五號B運載火箭就是“矮胖子”。重,是“胖子兄弟”的共同特征。
作為專門為載人航天工程空間站建設研制的新型運載火箭,長征五號B全箭總長約53.7米,比長征五號矮了約3米、輕了約20噸,但力氣更大,一次能送超過22噸的載荷,是目前中國近地軌道運載能力最大的火箭。

↑搭載著中國空間站天和核心艙的長征五號B遙二運載火箭,在我國文昌航天發(fā)射場點火升空。新華社記者琚振華 攝
2020年5月5日,長征五號B火箭首飛成功,使我國重型運載火箭的技術水平躋身世界第一梯隊。
這個“矮胖子”有一個巨碩的整流罩,人送雅號“大腦袋”,長達20.5米,直徑5.2米,躺下有一節(jié)動車車廂那么長,豎起來有6層樓那么高,差不多占了全箭長度的五分之二,是迄今為止我國最大的火箭整流罩。
這樣的設計,是為天和核心艙“量身定制”的。作為中國目前最大的航天器,天和核心艙長16.6米,最大直徑4.2米,起飛質量22.5噸。裝進火箭整流罩里,像坐進了飛機的頭等艙一樣舒適。
為了將又重又大的天和核心艙送入預定軌道,長征五號B火箭捆綁了4個火箭推進器,采用大直徑箭體結構研制、大推力液氧液氫發(fā)動機技術、大推力液氧煤油發(fā)動機技術、大推力直接入軌技術、大型活動發(fā)射平臺技術等一系列的核心“大”技術。每一個“大”字背后,都有硬核的技術支撐。
體積越大就意味著整流罩在分離時的彈性變形越大,所需要的分離能源越大。6層樓高的整流罩采用流線型的馮·卡門曲線外形,可以更好地減小空氣阻力,減輕載荷影響,分離也更安全可靠。
天和核心艙入軌時,相當于一輛高速行駛的火車突然剎車,還要穩(wěn)穩(wěn)??吭谥付ㄎ恢?。研制團隊從入軌姿態(tài)控制、入軌精度控制、分離安全控制三個方面開展大推力直接入軌關鍵技術攻關,滿足了對姿態(tài)控制和制導精度控制的指標。

↑搭載著中國空間站天和核心艙的長征五號B遙二運載火箭,在我國文昌航天發(fā)射場點火升空。新華社記者琚振華 攝
此外,“零窗口”發(fā)射技術的成功應用,為分秒必爭的交會對接任務爭取出寶貴的±1分鐘,助力空間站艙段在太空中實現(xiàn)順利“牽手”??煽啃愿叩慕怄i技術和一系列的減振降噪技術,把艙箭分離時巨大的分離沖擊降到最小,使得天和核心艙“到站”以后,可以輕松優(yōu)雅地從整流罩里“下車”,減少長途顛簸造成元器件損壞。
作為目前世界在役火箭中唯一一級半直接入軌的火箭,長征五號B火箭所有發(fā)動機的點火都在地面完成,無須進行級間分離、高空發(fā)動機啟動等動作,降低了故障發(fā)生的概率。
一系列關鍵技術的突破和應用,使火箭和核心艙不僅降低研制成本,也提升了可靠性和任務適應性,正如長征五號B運載火箭總體副主任設計師李平岐所說:“這是基因自帶的高可靠性。”
