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欧洲杯首战告捷!长五B成功发射天和核心舱 开启

  遥二运载火箭在海南文昌航天发射场点火升空,将载人航天工程空间站天和核心舱精准送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。中国网记者 杨佳 摄

  中国网海南文昌29日讯(记者 杨佳 通讯员 黄希 桑茜 庞丹)4月29日,长征五号B遥二运载火箭在海南文昌航天发射场点火升空,将载人航天工程空间站天和核心舱精准送入预定轨道,发射任务取得圆满成功,这标志着中国空间站建设正式拉开大幕。

  长征五号B运载火箭是由中国航天科技集团有限公司一院抓总研制的新一代大型液体运载火箭,为一级半火箭,芯级采用5米直径,捆绑4个3.35米直径的助推器,全箭总长约 53.7 米(长五约57米),起飞质量约849吨,起飞推力约1068吨,近地轨道运载能力不小于22吨。

  长征五号 B 运载火箭是我国近地轨道运载能力最大的新一代运载火箭,是专门为载人航天工程空间站建设研制的。该型火箭于2020年5月首飞,此次是该型火箭首次应用性发射。

  据航天科技集团一院长征五号系列火箭总指挥王珏介绍,长五B火箭是我国首型“一级半”火箭,近地轨道运载能力不低于22吨,是个不折不扣的“大力士”,代表了我国运载火箭技术的最高水平。

  据介绍,“一级半”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,提升可靠性。但要实现“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。

  长征五号运载火箭与长征五号B运载火箭同属长征五号火箭系列,两型火箭共享了5米大直径箭体结构研制、大推力液氧液氢发动机技术、大推力液氧煤油发动机技术、大型活动发射平台技术、系统级冗余控制技术等关键技术,但两型火箭在设计、用途等方面存在很多不同。

  从构型上看,长征五号运载火箭采用两级半构型,由芯一级+助推器+芯二级+星罩组合体组成;长征五号B运载火箭采用一级半构型,由芯一级+助推器+星罩组合体组成。

  从外观上看,长征五号B运载火箭与长征五号运载火箭的最大区别在于整流罩,长征五号运载火箭的整流罩长度大约 12.3 米,而长征五号B火箭的整流罩长度达到了20.5米,有6层楼那么高,是我国目前最大的火箭整流罩。

  从用途上看,欧洲杯长征五号运载火箭一般用于发射高轨道的大型卫星以及各类深空探测器,例如嫦娥五号月球探测器、火星探测器等;长征五号B运载火箭主要用于发射近地轨道的大型卫星及飞船,例如载人空间站的核心舱和实验舱等。

  从运载能力上看,长征五号火箭地球同步转移轨道 (GT0)运载能力约为14吨,长征五号B火箭近地轨道(LEO) 运载能力约为25吨级。

  此次长征五号B火箭成功发射后,长征七号载火箭和长征二号F运载火箭将接力发射货运飞船和载人飞船,这将是中国航天历史上首次呈现多型长征火箭执行同一任务的情况。

  中国空间站研制工作由航天科技集团五院抓总。据该院空间站任务总设计师杨宏介绍,中国空间站总体构型是3个舱段,包括天和核心舱、实验舱I和实验舱II,整体呈T字构型。其中,天和核心舱全长16.6 米,最大直径4.2米,发射质量22.5吨,是我国目前研制的最大的航天器。

  此次成功发射的天和核心舱是未来空间站的管理和控制中心,具备交会对接、转位与停泊、乘组长期驻留、航天员出舱、保障空间科学实验等能力;密封舱内配置有工作区、睡眠区、卫生区、就餐区、医监医保区以及锻炼区,可支持3名航天员长期在轨驻留,支持开展舱内外空间科学实验和技术试验。

  据航天科技集团五院航天专家介绍,为了让航天员在太空中的长期生活更加舒适,核心舱在设计上较过去有了很大突破,供航天员工作生活的空间约50立方米,未来加上两个实验舱后,整体能够达到110立方米。不仅活动空间大,航天员在空间站的补给也得到了更好保障。此前我国航天员在轨飞行时间的最高纪录是33天,航天员生存所必需的水和氧气由航天器直接送入太空。为了让航天员实现更久的在轨停留,空间站设计了完整的可再生生命保障系统。航天员呼出的水蒸气会通过冷凝水方式回收,排泄的尿液也会回收净化,重新作为饮用水和生活用水使用。电解制氧时产生的氢气与航天员呼出的二氧化碳,将通过化学反应生成氧气,这也能够降低氧气的补给需求。

  据杨宏总设计师介绍,中国空间站具备15年设计寿命,可长期在轨稳定运行。在空间站关键技术验证阶段,我国将发射天和核心舱以及2艘载人飞船、2艘货运飞船,完成空间站推进剂补加、再生生保、柔性太阳电池翼和驱动机构、大型柔性组合体控制、组装建造、舱外操作、在轨维修等 7 大关键技术验证,为实施空间站组装建造和长期运营任务奠定基础。

  “空间站代表了当今航天领域最全面、最复杂、最先进和最综合的科学技术成果。建成和运营近地载人空间站,将使我国成为独立掌握近地空间长期载人飞行技术,具备长期开展近地空间有人参与科学技术试验和综合开发利用太空资源能力的国家。”航天科技集团五院空间站任务总指挥王翔介绍说。

  接下来,核心舱将按既定飞行程序,展开各项动作、在轨工作,等待货运飞船和载人飞船的到来。

  自上世纪 90 年代初,中国载人航天工程正式启动,国家采取了分步实施的战略,具体分为:

  第一步是载人飞船阶段,在此期间完成了载人飞船的研制,实现了航天员天地往返等目标。

  第二步是空间实验室阶段,在这一阶段,不仅掌握了出舱、交会对接技术,成功对航天员中期驻留太空进行了验证;而且还成功验证了推进剂在轨补加技术,完成了运送货物补给等任务。

  4月29日11时23分,长征五号B遥二运载火箭在海南文昌航天发射场点火升空,将载人航天工程空间站天和核心舱精准送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。拍摄 郭文彬 朱纪涵

  4月29日11时23分,长征五号B遥二运载火箭在海南文昌航天发射场点火升空,将载人航天工程空间站天和核心舱精准送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。中国网记者 杨佳 摄

  4月29日11时23分,长征五号B遥二运载火箭在海南文昌航天发射场点火升空,将载人航天工程空间站天和核心舱精准送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。中国网记者 杨佳 摄

  4月29日11时23分,长征五号B遥二运载火箭在海南文昌航天发射场点火升空,将载人航天工程空间站天和核心舱精准送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。拍摄 郭文彬 朱纪涵

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