昨天18時0分，長征五號B遙一運載火箭，搭載新一代載人飛船試驗船和柔性充氣式貨物返回艙試驗艙，在我國文昌航天發射場點火升空。約488秒後，載荷組合體與火箭成功分離，進入預定軌道，首飛任務取得圓滿成功。這意味著我國載人航天空間站建設將進入實質階段，參與我國載人航天工程建設的長征火箭“三勇士”，至此全部亮相。預計今年7月，長征五號火箭還將發射我國首個火星探測器。
新飛船將可乘6至7名航天員
昨天， 由中國航天科技集團有限公司第五研究院研製的新一代載人飛船試驗船揭開面紗，昨天首飛的是新一代載人飛船的“試驗款”，主要是對高速再入返回防熱、控制和回收著陸等關鍵技術進行飛行驗證，為未來載人航天奠定更堅實的基礎。新一代載人飛船更大、更舒適，將可乘坐6至7名航天員。
“兩居室”乘坐更舒適
跟神舟飛船三艙結構不同，新飛船試驗船是“兩居室”，一個是返回艙，是整船的指令中心，也是航天員生活居住的地方。未來的新飛船將可乘坐6至7名航天員；另一個是服務艙，是整船能源與動力中心。
返回艙採用“牆壁+保溫層”的雙層殼結構，“牆壁”圍起來的是航天員的“駕駛室”，具有容積大、密封性好、艙內視野遮擋少等特點。新飛船的“駕駛室”裡隻安裝環控生保、人機互動等直接關係到航天員生命安全和飛船操控的設備，騰出了大量空間，也最大程度地避免了大量設備和航天員共處一室的安全隱患。其他設備都放入了“牆壁”和“保溫層”中間的夾層中。
能“導航”能“看病”
酷炫安全的座駕也必將伴隨更智能的駕駛功能。新飛船試驗船的GNC系統可以獨立控制飛船飛行，進一步提高了自主運行能力，提高了在軌生存能力和應用潛力，同時降低了維護運營成本，對我國後續深空探測和載人航天型號的發展具有十分重大的意義。
新飛船試驗船入軌後，“飛船大腦”——GNC系統自主確定行駛路線並進行導航，還能實時掌握飛船當前的位置和速度。“飛船大腦”不僅知道飛船現在處在什麽位置，而且還知道將要去哪裡，走哪條路能更快地到達目的地。
新飛船試驗船還能自己給自己“看病”。在飛行過程中它實時關注著自己的健康，一旦出現問題，通過系統智能的算法自己給自己“診病”，找到“病灶”並臨時或長久剔除“病灶”。
多套設備可重複利用
隨著我國航天事業的發展，我國天地往返運輸需求不斷高漲，這就需要研發更經濟、更高效的交通工具。
為了實現多功能使用，新飛船試驗船採用“搭積木”式的模塊化設計。未來根據不同的任務需求，通過相同的返回艙和不同的服務艙的配置就可以完成。
為了提高可重複使用率，新飛船試驗船也精打細算到每一個細節。像星敏感器、計算機等高價值設備原先都放在服務艙裡，落入大氣層時會被燒毀。新一代飛船中，這些高價值設備統統放在返回艙，跟著返回地球，以便重複利用。這些先進的設計，讓新飛船的成本大幅降低。（記者 張航 通訊員 郭斌 邵素芝）
力氣大、送得準，安全可靠
首個一級半構型火箭亮相
長征五號B火箭是我國首個一級半構型火箭。這種結構的火箭強在哪裡？中國運載火箭技術研究院專家介紹，作為一級半構型火箭，長征五號B火箭系統簡單，安全可靠，可以實現一氣呵成，精確入軌。
專家介紹，我國於1970年4月24日發射的第一枚火箭長征一號，是一枚三級串聯火箭。經過多年發展，我國已經掌握了從常溫到低溫、從載物到載人、從液體到固體、從陸地到海上等一系列技術，形成了較為完備的火箭系列，長五B一級半構型火箭進一步豐富了我國火箭構型。
目前世界各國採用較多的是多級火箭。比如我國發射載人飛船的長征二號F運載火箭和發射空間站貨運飛船的長征七號火箭都是二級半構型火箭。多級火箭最大的特點是火箭點火後，最下面一級的燃料開始燃燒，燃料燃燒完後，發動機關機，發動機和儲存燃料的箱體從箭體上分離，使火箭“輕裝前行”。但火箭級數也不是越多越好，級數多了，控制起來就會更複雜。專家表示，級間分離是火箭飛行中動作最複雜、也是最容易出現問題的環節之一。火箭級間分離時，下級發動機關機，級間分離火工品工作使兩級分開，同時，為避免分開的兩級發生“追尾”和“碰撞”，就需要側推小火箭或反推小火箭點火，使分離開的兩級隔開一段安全距離後，上級發動機再點火，上級火箭繼續加速飛行。這個過程的控制非常複雜，級數越少，分離次數就越少，發生故障的概率就越低。所以多級火箭一般不超過四級，我國現役火箭，級數最多的是長征十一號固體運載火箭，是四級火箭。
長征五號B火箭一級半直接入軌，減少了分離次數，有效提升了可靠性。實現這一目標，至少要攻克兩個難關。第一是“上得去”，也就是推力要足夠大。用於發射空間站艙段的長五B火箭是我國現役火箭中低軌運載能力最大的火箭，充分發掘了液氧煤油發動機大推力、氫氧發動機高比衝的優勢。4個助推器配置的共8台YF-100液氧煤油發動機，地面推力達9600千牛，如此強勁的推力，讓火箭點火後就能獲得較大的加速度。同時，一級火箭配置的2台YF-77氫氧發動機，因其比衝高的特點，使火箭能夠以較少的燃料獲得較大的推力。
另外，還要確保“送得準”，也就是入軌要精準。長征五號B火箭突破了大推力直接入軌技術、 大直徑艙箭分離技術確保安全分離、順利交接，又要將過程中出現的衝擊環境降到最低，還能實現減振降噪的效果。（記者 張航 通訊員 薑哲 賈智雲）
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中國空間站“專屬列車”四大亮點
作為我國載人航天工程空間站建設的主力火箭，長征五號B運載火箭代表了我國運載火箭技術的最高水準。為了當好運送空間站艙段的“專屬列車”，在充分繼承長征五號火箭優秀“基因”的基礎上，長征五號B火箭有許多首創的航天科技亮點。
亮點一：
超大整流罩——不止於大
中國運載火箭技術研究院專家介紹，整流罩是運載火箭的重要組成部分，用於保護衛星或其他有效載荷免受氣動力、氣動加熱及聲振等有害環境的影響。長征五號B火箭擁有目前我國最長最大的整流罩，整流罩長度達到20.5米、直徑5.2米，相當於六層樓的高度，如此寬敞的空間，也是為了發射空間站核心艙和實驗艙而量身打造的。
為了改善氣動特性，長征五號B火箭整流罩採用流線型的馮·卡門曲線外形，可以更好的減小空氣阻力，減輕載荷影響。同時整流罩分離採用了旋轉式分離方案，確保超大整流罩可以安全、可靠的實現分離。
亮點二：
驗證“零窗口”發射技術——獲取新技能
長征五號B火箭是我國首個實施“零窗口”發射的低溫火箭。火箭發射窗口，是指允許火箭發射的時間範圍，一般是根據衛星或飛船入軌要求以及多種限制條件綜合權衡後確定。“零窗口”要求火箭必須分秒不差的點火升空。
為了滿足空間站交會對接的要求，長征五號B火箭需要做到“零窗口”發射，將發射時間誤差控制在1秒以內。這就要求火箭各系統在點火前提前做好準備。由於低溫推進劑加注後會不停的“蒸發”消耗，長征五號B火箭需要綜合權衡好“提前量”和低溫推進劑“蒸發”的“消耗量”的關係。
長征五號B運載火箭總設計師李東表示，研製團隊從發射可靠性提升和發射流程優化兩個方面開展了科技突破，通過可靠性分析和試驗，實現了關鍵系統可靠性提升；通過射前流程優化，提高了各系統對“零窗口”發射的適應性。
亮點三：
大直徑艙箭分離——以柔克剛
空間站艙段和長征五號B火箭的連接接口直徑超過4米，“乘客”和火箭的分離不是“下車”那麽簡單，需要考慮可靠性、衝擊環境等多個方面的因素，既要確保安全分離，又要盡量將分離過程中出現的衝擊環境等不利影響降到最低，要像把嬰兒抱出嬰兒車那般輕柔、謹慎地完成空間站艙段與火箭的分離。
為此，長征五號B火箭研製團隊圍繞降低和改善衝擊環境開展了專題突破，對多種降衝擊方案進行比較和試驗後，採用了“隔衝框＋阻尼盒”的降衝擊方案，並應用了“顆粒阻尼技術”，迅速地耗散動能，實現減振降噪的效果。經過試驗驗證，艙箭分離界面的分離得到有效改善。
亮點四：
大推力直接入軌——“一步登天”
作為一級半構型的火箭，長征五號B火箭沒有單獨的調姿和末速修正系統，而是利用一級火箭直接將有效載荷送入預定軌道。為了確保飛船入軌的精準、安全，火箭在一級飛行段需要面對入軌精度、分離安全等方面的更高要求和更大挑戰。
面臨新的難題和挑戰。研製團隊從入軌姿態控制、入軌精度控制、分離安全控制三個方面開展了突破。通過採用姿態控制增益優化方法，提高了火箭姿態控制精度；通過採用多方法聯合的複合製導方案，有效降低了製導誤差對精度造成的影響，幫助火箭在分離時處於最佳“姿態”和最準位置。
同時，為提高艙箭分離後的安全裕度，增加了2枚離軌火箭，確保艙箭分離後，火箭一級箭體可以避開空間站艙段的軌道面。經過仿真分析、系統綜合實驗、半實物仿真試驗等考核評估，大推力直接入軌精度控制和分離安全控制技術的有效性得到了驗證，長征五號B火箭成為第一型只靠助推及一級飛行就能實現有效載荷精確入軌的火箭。
我國空間站2022年前後完成建造
四次載人飛行航天員乘組已選定
本報訊（記者 張航）昨晚舉行的長征五號B運載火箭首次飛行任務新聞發布會上，中國載人航天工程辦公室主任助理季啟明透露，我國空間站將於2022年前後完成建造，為此一共規劃了12次飛行任務，其中四次載人飛行任務的航天員乘組已選定。
季啟明表示，長征五號B運載火箭首飛任務的圓滿成功，迎來了我國載人航天工程“第三步”發展戰略任務實施的“好采頭”，拉開了我國空間站在軌建造階段飛行任務的序幕，為後續空間站核心艙、實驗艙發射奠定了堅實基礎。按計劃，我國空間站將於2022年前後完成建造，一共規劃12次飛行任務。此次任務後，將先後發射天和核心艙、問天實驗艙和夢天實驗艙，進行空間站基本構型的在軌組裝建造；期間，規劃發射4艘神舟載人飛船和4艘天舟貨運飛船，進行航天員乘組輪換和貨物補給。
目前我國空間站核心艙已完成正樣產品總裝，問天實驗艙和夢天實驗艙正在開展初樣研製；空間科學應用載荷已陸續轉入正樣研製，執行空間站建造階段四次飛行任務的航天員乘組已經選定，正在開展任務訓練。此外，我國第三批預備航天員選拔工作也將於年中完成。
今年3月、4月中國航天發射連續兩次失利，季啟明表示，這也再次顯示出航天事業的高風險。一個多月以來，型號隊伍和航天專家深入開展問題複盤、原因分析、試驗驗證等歸零工作，目前兩次失利的故障定位和機理已基本明確。同時，長征五號B運載火箭和任務相關係統也迅即開展了故障剝離和舉一反三，進行技術狀態和產品質量的再複查再覆核再確認。此次長征五號B運載火箭首次飛行任務成功，不僅實現了空間站階段任務的首戰告捷，也為中國航天打了個翻身仗，為後續任務增加了更大信心。
來源：北京日報
流程編輯：吳越
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