長五B火箭打贏空間站建造關鍵之戰

◎李豔明 董佳瑩

本報記者 付毅飛 史 詩

7月24日14時22分，由中國航天科技集團一院（以下簡稱一院）抓總研製的長征五號B遙三運載火箭（以下簡稱長五B火箭）從海南文昌航天發射場發射升空，成功將我國空間站建造階段首個實驗艙，也是我國迄今為止發射的最重載荷——問天實驗艙發射至預定軌道。

我國空間站建造關鍵之戰取得圓滿成功。

發射問天實驗艙的最佳選擇

根據中國載人航天工程辦公室介紹，今年我國載人航天工程將實施6次飛行任務，完成我國空間站在軌建造。其中，長五B火箭在7月發射問天實驗艙與天和核心艙對接，10月發射夢天實驗艙與天和核心艙對接。之後三艙形成“T”字基本構型，完成中國空間站在軌建造。此次任務是今年完成空間站在軌建造承上啓下的關鍵之戰，意義重大。

作為我國目前近地軌道運載能力最大的新一代運載火箭，長五B火箭擁有長達20.5米的國內最大整流罩，近地軌道運載能力達到25噸級。問天實驗艙是我國迄今為止重量最大的載荷，重量約為23.2噸。

長五B火箭是發射問天實驗艙的最佳選擇，“問天”成功問天，盡顯長五B火箭王者風範。

為“零窗口”擠出150秒修正時間

據一院長五B火箭總體副主任設計師劉秉介紹，問天實驗艙需要與空間站天和核心艙進行快速交會對接，必須在規定時間分秒不差地發射，“否則將無法到達指定位置，需要付出巨大代價調整軌道；甚至導致發射終止，那就需要等待下一個發射窗口重新組織發射，嚴重影響任務週期。”

本次任務中，長五B火箭將實施長五系列火箭的首次零窗口發射。

為保證準時發射，型號隊伍對射前負10分鐘的發射流程進行了優化，將部分流程前置。其實距離發射150秒時，火箭就已完成發射前各項準備工作，具備點火發射能力，隨時可發射。雖然只有短短150秒，對型號隊伍來説卻極為重要，萬一發生突發情況，這就是他們迅速作出決策、進行處置的寶貴機會。

準時點火只是開始，精準入軌才是成功。為確保完成任務，火箭團隊增加了起飛時刻偏差修正功能，將零窗口又拓展出最大150秒的修正時間。“通俗理解，火箭最遲可推延150秒發射，火箭可以在飛行過程中自動修正因推遲發射導致的飛行偏差，將實驗艙精準送入預定軌道。”劉秉説。

大暑發射，“冰箭”如何穿越火線？

“大暑前後，衣裳溻透。”大暑是一年中天氣最熱、濕氣最重的時節，而素有“冰箭”之稱的長五B火箭，此次發射時間就在大暑次日。它是如何穿越層層火線的？

長五B火箭採用液氧和液氫作為推進劑，液氧温度達到零下183攝氏度，液氫温度達零下253攝氏度，低温推進劑加註後，箭體表面“汗如雨下”。冷凝水順着箭體流下，對箭體結構的防水提出了挑戰。

為此，型號隊伍採用隔熱材料和工藝，在外層均設置絕熱層。這身“隔熱汗衫”不僅能維持箭體低温環境，還可以有效緩解箭體外部冷凝水的產生。

發射前，長五B火箭要從總裝廠房轉移到發射塔架，整個過程需要兩三個小時。“大暑迎發射，又是在中午，如果不能保障全程冷鏈運輸（注：冷鏈運輸是指在火箭轉運至發射區過程中，使用活動發射平台上的空調輸送常温乾燥空氣），金屬一旦熱脹冷縮就會影響煤油貯箱的容量。”一院長五B火箭副總設計師婁路亮説。