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“十问十答”带你了解长征五号B火箭

字号+作者:redadmin 来源:科技 2020年05月06日

人民网北京5月5日电5月5日,为我国载人空间站工程全新研发的长征五号B运载火箭,在我国文昌航天发射场焚烧升空,顺畅进入预订轨迹,首飞使命获得圆满成功。长征五号B长什么样?...



        人民网北京5月5日电5月5日,为我国载人空间站工程全新研发的长征五号B运载火箭,在我国文昌航天发射场焚烧升空,顺畅进入预订轨迹,首飞使命获得圆满成功。长征五号B长什么样?究竟“牛”在哪里?咱们带你走近“长五B”,看看这支“巨箭”的一起之处。

        1、为何要研发长五B火箭?它未来用处是什么?将担负怎样的使命和使命?

        长征五号B运载火箭是专门为载人航天工程空间站制作研发的一型新式运载火箭。

        它是由中国航天科技集团有限公司榜首研讨院抓总研发的新一代大型液体运载火箭,为一级半火箭,芯级选用5米直径,绑缚4个3.35米直径的助推器,全箭长约53.66米,起飞质量约849吨,起飞推力约1068吨 ,近地轨迹运载才调22吨级。

        载人航天工程第三步将进行载人空间站的制作,工程的意图是把握空间拼装技能,建成我国无缺的载人空间站工程体系;2011年11月,长征五号B运载火箭正式批复立项,通过一级半构型,担负发射空间站舱段使命。

        长征五号B运载火箭首飞使命搭载新一代载人飞船翻开实验验证。完毕技能计划验证后,长征五号B遥二至遥四使命将先后完毕空间站三个舱段的发射使命。

        2、长征五号B和长征五号比较,有哪些方面不同?有哪些相同?

        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,两型火箭同享了5米大直径箭体结构研发、大推力液氧液氢发动机技能、大推力液氧火油发动机技能、大型活动发射途径技能、体系级冗余操控技能等要害技能,但两型火箭在规划、用处等方面存在许多不同。

        从构型上看,长征五号运载火箭选用两级半构型,由芯一级+助推器+芯二级+整流罩组成;长征五号B运载火箭选用一级半构型,由芯一级+助推器+整流罩组成。

        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差异在于整流罩,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火箭的整流罩长度抵达了20.5米,是我国现在最大的火箭整流罩。

        从用处上看,长征五号运载火箭一般用于发射高轨迹的大型卫星以及各类深空探测器,例如实践二十号卫星、嫦娥五号月球探测器、火星探测器等;长征五号B运载火箭首要用于发射近地轨迹的大型卫星及飞船,例如载人空间站的中心舱和实验舱等。

        从运载才调上看,长征五号火箭地球同步搬运轨迹运载才调约为14吨,长征五号B火箭近地轨迹运载才调约为22吨。

        3、长五B是一个一级半火箭,比长五要少一个二级,这样做“减法”是否意味它的研发难度要大大下降?

        长征五号B与长征五号是同属一个火箭系列的不同构型,做“减法”的说法并不恰当,长征五号B火箭与长征五号火箭同享了芯一级和助推器的大部分要害技能,减少了一部分研发造业量,可是从研发难度上看,长五B这种一级半构型的火箭,在我国尚属初度,涉及到一些独有的技能特征,也是研发造业的要害和难点。

        长征五号B与长征五号比较,是国内初度将一级火箭作为末级运用,不添加姿势调整和速度修正,直接将有用载荷送入轨迹。在一级发动机关机时,约140吨的推力在几秒钟之内消失,恰当于一辆高速行驶的火车遽然“刹车”,还要稳稳停靠在指定方位,然后让“乘客”顺畅地下车。为此研发部队霸占了“大推力直接入轨”要害技能,满意了有用载荷对姿势操控和制导精度操控的政策。

        长征五号B与长征五号比较,变“轻”了,飞得更“快”,飞行时的过载变大了,对箭上设备环境耐受才调提出了新检测。

        4、从外观上看,长五B的个子比长五矮一点,可是“头部”比长五要大了许多,为什么要做这么大的整流罩?这种规范的整流罩在规划制作进程中有哪些新打破?

        长征五号B与长征五号比较,“脑袋”变“大”了,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火箭的整流罩长度抵达了20.5米,是我国现役运载火箭选用的规范规划最大的整流罩,是为了发射载人航天工程空间站中心舱和实验舱而专门规划的,可以说是“私家订制”。

        整流罩由端头、冯卡门锥段、组合前柱段、后柱段和转接框组成,整流罩的牢靠别离成为摆在研发人员面前的一关。研发人员翻开了分屡次仿真剖析、别离实验,选用弹性整流罩别离仿真技能、大型整流罩地上别离实验技能,处理了这个难题。其他,整流罩部位的气动加热作用也更显着,特别是安装在整流罩邻近的火工品地址的环境也更热了,对火工品提出新的检测,为此专门翻开了相关剖析研讨和实验作业。

        5、比较于现役其他类型火箭,长五B有哪些特其他规划?

        超长整流罩研发。长征五号B火箭整流罩选用流线型的冯?卡门曲线外形,可以更好的减小空气阻力,减轻载荷影响。作为我国长度最长、分量最重的整流罩,另一个技能难点在于怎样做到安全牢靠的别离。通过多计划比较,究竟确认了选用旋转式别离计划,通过许多的仿真剖析、预示,对整流罩别离计划进行点评,并屡次翻开了整流罩别离实验,有用验证了规划正确性和各体系接口协调性。

        低温火箭“零窗口”发射技能。作为未来发射空间站中心舱和实验舱的火箭,空间站交会对接使命对长征五号B提出了“零窗口”发射的需求,发射时刻精度过错要操控在1秒以内。为了做到“零窗口”发射,火箭各体系要保证在焚烧前一段时刻就完毕各项预备,以预备好的状况等候焚烧。因为低温推进剂加注后会不断的“蒸腾”损耗,因而,发射预备好的状况并不是越早越好,而是要严峻依照时刻要求精准的完毕。研发团队从体系发射牢靠性行进和发射流程优化两个方面翻开了作业。通过翻开牢靠性实验和剖析作业,完毕了要害体系牢靠性行进;通过射前流程优化,进一步行进了各体系关于“零窗口”发射的适应性。

        大直径舱箭别离技能。长征五号B火箭研发团队环绕下降和改进冲击环境翻开了专题攻关,对多种降冲击计划进行比较和实验后,选用了“隔冲框+阻尼盒”的降冲击计划,并应用了“颗粒阻尼技能”。“颗粒阻尼技能”是一种新式振荡被逼操控技能,通过颗粒体和阻尼器构成一个耦合、关闭的非线性体系,依托冲突和非弹性磕碰,迅速地耗散动能,完毕减振降噪的作用。通过实验验证,舱箭别离界面的别离得到有用改进,空间站舱段可以在“下车”进程中感受到火箭的“温顺”。

        大推力直接入轨技能。为了保证精准、安全入轨,研发团队从入轨姿势操控、入轨精度操控、别离安全操控三个方面翻开了攻关作业。通过选用姿势操控增益优化办法,行进了姿势操控精度;通过选用多办法联合的复合制导计划,有用下降了制导过错对精度构成的影响。一起,为了行进舱箭别离后的安全裕度,添加了2枚反推火箭,保证舱箭别离后,火箭一级箭体可以避开空间站舱段的轨迹面。通过仿真剖析、体系归纳实验、半什物仿真实验等查核点评,大推力直接入轨精度操控和别离安全操控技能的有用性得到了验证。

        6、以长五系列火箭为例,火箭为何要进行型谱化翻开?有什么优势?

        长征五号系列火箭从规划之初,就依照“通用化、系列化、组合化”的规划思维翻开规划。其翻开思路可以归纳为“一个系列、两种发动机、三个模块”,即首要研发5米直径根柢型火箭,全面打破两种液氧火油和氢氧发动机、三个模块及相关要害技能,构成研发5米直径系列火箭的才调,在近地轨迹和地球同步搬运轨迹最大运载才调上与世界干流火箭接轨,然后带动我国其他新一代运载火箭翻开,构筑新一代无毒、无污染运载火箭系列型谱,完毕我国运载火箭的全面升级换代,并为下一步翻开重型运载火箭奠定坚实的技能根底。

        型谱化翻开的可以有用节省研发本钱,缩短研发周期,最大化运用研发场所和设备,行进产品质量,完毕高质量、高效益、高效率的翻开。以长征五号B火箭为例,助推器和一级箭体、助推发动机和一级发动机相关产品选用与长征五号通用化的规划计划,长征五号B火箭在研发进程中不需求在翻开相关研发实验;一起,产品出产也可以完毕批量化,对发射场所及相关发射支撑设备的需求也可以做到一起,极大节省研发本钱和研发周期。

        7、研发长征五号B火箭对中国航天有怎样的重要意义?

        长征五号B火箭的运载才调是我国现役火箭中最大的,近地轨迹运载才调抵达22吨,使我国发射较大规划的航天器成为可能,比方空间站的各个舱段,分量抵达20吨以上,只需长征五号B火箭可以发射。

        在此之前,我国近地轨迹运载才调约为14吨左右。

        长征五号B火箭的首飞成功,使我国大型运载火箭的技能水平进入世界榜首部队,与俄罗斯质子-M火箭、美国猎鹰-9火箭、德尔塔IV火箭、欧洲阿丽亚娜-5火箭的运载才调恰当。

        一起,长征五号B火箭也是我国新一代运载火箭系列化翻开的代表之一,将为后续重型运载火箭的研发供给重要技能堆集。

        8、未来空间站制作阶段,长征五号B运载火箭和其他运载火箭的分工是什么样的?

        在长征火箭宗族中,共有三型火箭参加到我国载人空间站工程中,别离是长征二号F运载火箭、长征五号B运载火箭以及长征七号运载火箭。

        长征五号B运载火箭首要完毕载人空间站中心舱及两个实验舱的发射使命;长征七号运载火箭首要用于发射“天舟”货运飞船,为空间站和宇航员运送物资;长征二号F运载火箭首要担任将宇航员送入空间站。

        9、长征五号系列火箭后续使命是怎样组织的?

        2020年,长征五号系列火箭将实施三次发射使命,长征五号B首飞之后,大约在2020年7月,长征五号火箭将发射我国首个火星探测器;2020年末前,长征五号火箭还将发射嫦娥五号月球探测器,完毕月球采样回来。

        10、从2月到出场到5月首飞,这两个月的时刻都进行哪些作业?

        2月6日到3月24日,实验队完毕了遥一火箭的发射场合练,这是长征五号B火箭初度与发射场体系进行全面对接,查核了火箭与发射场的接口,包含箭体与技能区和发射区操作途径的适应性、整流罩合罩操作与厂房适应性、整流罩和仪器舱部位的箭体操作可达性等;一起完毕了与载人工程空间站中心舱产品的合练,验证了火箭与中心舱的电气、机械接口,演练了中心舱发射流程;3月25日到5月初,长五B遥一火箭将实施首飞使命,发射载荷为新一代载人飞船实验船,在此期间,火箭翻开5次总查看,验证火箭与实验船的电气、机械接口,演练首飞发射流程。

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