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澳门凯旋门官方网站;“十问十答”带你了解长征五号B火箭

2020-05-06

人民网北京5月5日电(赵竹青)5月5日,澳门凯旋门官方网站;为我国载人空间站工程全新研制的长征五号B运载火箭,在我国文昌航天发射场点火升空,顺利进入预定轨道,首飞任务获得圆满胜利。长征五号B长什么样?到底“牛”在哪里?我们带你走近“长五B”,看看这支“巨箭”的神奇之处。

1、为何要研制长五B火箭?它未来用途是什么?将承担如何的任务和使命?

长征五号B运载火箭是专门为载人航天工程空间站建立研制的一型新型运载火箭。

它是由中国航天科技集团有限公司第一钻研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,绑缚4个3.35米直径的助推器,全箭长约53.66米,腾飞质量约849吨,腾飞推力约1068吨 ,近地轨道运载才能22吨级。

载人航天工程第三步将停止载人空间站的建立,工程的目的是掌握空间组装手艺,建成我国完备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,承担发射空间站舱段任务。

长征五号B运载火箭首飞任务搭载新一代载人飞船发展试验验证。完成手艺计划验证后,长征五号B遥二至遥四任务将先后完成空间站三个舱段的发射任务。

2、长征五号B和长征五号比拟,有哪些方面差别?有哪些雷同?

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,两型火箭共享了5米大直径箭体构造研制、大推力液氧液氢动员机手艺、大推力液氧火油动员机手艺、大型流动发射平台手艺、体系级冗冷炙控制手艺等关键手艺,但两型火箭在设计、用途等方面存在良多差别。

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+整流罩组成;长征五号B运载火箭采用一级半构型,由芯一级+助推器+整流罩组成。

从外不都雅上看,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火箭的整流罩长度到达了20.5米,是我国目前最大的火箭整流罩。

从用途上看,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,比方理论二十号卫星、嫦娥五号月球探测器、火星探测器等;长征五号B运载火箭主要用于发射近地轨道的大型卫星及飞船,比方载人空间站的核心舱和实验舱等。

从运载才能上看,长征五号火箭地球同步转移轨道(GT0)运载才能约为14吨,长征五号B火箭近地轨道(LEO)运载才能约为22吨。

3、长五B是一个一级半火箭,比长五要少一个二级,如许做“减法”是否意味它的研制难度要大大降低?

长征五号B与长征五号是同属一个火箭系列的差别构型,做“减法”的说法并不贴切,长征五号B火箭与长征五号火箭共享了芯一级和助推器的大局部关键手艺,削减了一局部研制工作量,但是从研制难度上看,长五B这种一级半构型的火箭,在我国尚属首次,波及到一些独有的手艺特点,也是研制工作的重点和难点。

长征五号B与长征五号比拟,是国内首次将一级火箭作为末级利用,不增多姿势调整和速率修改,直接将有效载荷送入轨道。在一级动员机关机时,约140吨的推力在几秒钟之内磨灭,相当于一辆高速行驶的火车忽然“刹车”,还要稳稳停靠在指定位置,然后让“乘客”顺利地下车。为此研制队伍并吞了“大推力直接入轨”关键手艺,餍足了有效载荷对姿势控制和制导精度控制的指标。

长征五号B与长征五号比拟,变“轻”了,飞得更“快”,飞行时的过载变大了,对箭上设施状况耐受才能提出了新考验。

4、从外不都雅上看,长五B的个子比长五矮一点,但是“头部”比长五要大了许多,为什么要做这么大的整流罩?这种尺寸的整流罩在设计制造过程中有哪些新打破?

长征五号B与长征五号比拟,“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火箭的整流罩长度到达了20.5米,是我国现役运载火箭采用的尺寸规模最大的整流罩,是为了发射载人航天工程空间站核心舱和实验舱而专门设计的,能够说是“私人订制”。

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制职员眼前的一关。研制职员发展了分屡次仿真剖析、别离试验,采用弹性整流罩别离仿真手艺、大型整流罩地面别离试验手艺,处理了这个难题。别的,整流罩部位的气动加热作用也更明显,特别是安放在整流罩附近的火工品所处的状况也更热了,对火工品提出新的考验,为此专门发展了相干剖析钻研和试验工作。

5、比拟于现役其他型号火箭,长五B有哪些特另外设计?

超长整流罩研制。长征五号B火箭整流罩采用流线型的冯?卡门曲线外形,能够更好的减小空气阻力,减轻载荷影响。作为我国长度最长、重量最重的整流罩,另一个手艺难点在于若何做到安适牢靠的别离。经过多计划比较,最终确定了采用改变式别离计划,通过大量的仿真剖析、预示,对整流罩别离计划停止评估,并屡次发展了整流罩别离试验,有效验证了设计正确性和各体系接口谐和性。

低温火箭“零窗口”发弓手艺。作为未来发射空间站核心舱和实验舱的火箭,空间站交会对接任务对长征五号B提出了“零窗口”发射的需求,发射工夫精度偏向要控制在1秒以内。为了做到“零窗口”发射,火箭各体系要确保在点火前一段工夫就完成各项准备,以准备好的状态等待点火。因为低温推进剂加注后会不竭的“蒸发”凵,因而,发射准备好的状态并不是越早越好,而是要严格依据工夫要求精准的完成。研制团队从体系发射牢靠性提拔和发射流程优化两个方面发展了工作。通过发展牢靠性试验和剖析工作,实现了关键体系牢靠性提拔;通过射前流程优化,进一步进步了各体系对于“零窗口”发射的顺应性。

大直径舱箭别离手艺。长征五号B火箭研制团队围绕降低和改善冲击状况发展了专题攻关,对多种降冲击计划停止比较和试验后,采用了“隔冲框+阻尼盒”的降冲击计划,并应用了“颗粒阻尼手艺”。“颗粒阻尼手艺”是一种新型振动被动控制手艺,通过颗粒体和阻尼器构成一个耦合、封闭的非线性体系,寄托摩擦和非弹性碰撞,麻利地耗散动能,实现减振降噪的效果。经过试验验证,舱箭别离界面的别离得到有效改善,空间站舱段能够在“下车”过程中感受到火箭的“温顺”。

大推力直接入轨手艺。为了确保精准、安适入轨,研制团队从入轨姿势控制、入轨精度控制、别离安适控制三个方面发展了攻关工作。通过采用姿势控制增益优化方法,进步了姿势控制精度;通过采用多方法结合的复合制导计划,有效降低了制导偏向对精度形成的影响。同时,为了进步舱箭别离后的安适裕度,增多了2枚反推火箭,确保舱箭别离后,火箭一级箭体能够避开空间站舱段的轨道面。经过仿真剖析、体系综合实验、半实物仿真试验等考核评估,大推力直接入轨精度控制和别离安适控制手艺的有效性得到了验证。

6、以长五系列火箭为例,火箭为何要停止型谱化开展?有什么上风?

长征五号系列火箭从设计之初,就依据“通用化、系列化、组合化”的设计思惟发展设计。其开展思路能够概括为“一个系列、两种动员机、三个模块”,即起首研制5米直径根本型火箭,全面打破两种液氧火油和氢氧动员机、三个模块及相干关键手艺,造成研制5米直径系列火箭的才能,在近地轨道和地球同步转移轨道最大运载才能上与国际主流火箭接轨,进而带动我国其他新一代运载火箭开展,修建新一代无毒、无污染运载火箭系列型谱,实现我国运载火箭的全面晋级换代,并为下一步开展重型运载火箭奠定坚实的手艺根底。

型谱化开展的能够有效节约研制老本,缩短研制周期,最大化使用研制场地和设施,提拔产品质量,实现高质量、高效益、高效率的开展。以长征五号B火箭为例,助推器和一级箭体、助推动员机和一级动员机相干产品采用与长征五号通用化的设计计划,长征五号B火箭在研制过程中不必要在发展相干研制试验;同时,产品消费也能够实现批量化,对发射场地及相干发射支持设施的必要也能够做到统一,极大节约研制老本和研制周期。

7、研制长征五号B火箭对中国航天有如何的重要意义?

长征五号B火箭的运载才能是我国现役火箭中最大的,近地轨道运载才能到达22吨,使我国发射较大规模的航天器成为可能,好比空间站的各个舱段,重量到达20吨以上,只要长征五号B火箭可以发射。

在此之前,我国近地轨道运载才能约为14吨摆布(长征七号火箭)。

长征五号B火箭的首飞胜利,使我国大型运载火箭的手艺程度进入世界第一梯队,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火箭的运载才能相当。

同时,长征五号B火箭也是我国新一代运载火箭系列化开展的代表之一,将为后续重型运载火箭的研制提供重要手艺积攒。

8、未来空间站建立阶段,长征五号B运载火箭和其他运载火箭的分工是什么样的?

在长征火箭家族中,共有三型火箭参与到我国载人空间站工程中,分离是长征二号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运载火箭主要完成载人空间站核心舱及两个实验舱的发射任务;长征七号运载火箭主要用于发射“天舟”货运飞船,为空间站和宇航员运送物资;长征二号F运载火箭主要负责将宇航员送入空间站。

9、长征五号系列火箭后续任务是如何摆设的?

2020年,长征五号系列火箭将执行三次发射任务,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岁尾前,长征五号火箭还将发射嫦娥五号月球探测器,实现月球采样返回。

10、从2月到进场到5月首飞,这两个月的工夫都停止哪些工作?

2月6日到3月24日,试验队完成了遥一火箭的发射场合练,这是长征五号B火箭首次与发射场体系停止全面对接,考核了火箭与发射场的接口,包孕箭体与手艺区和发射区操作平台的顺应性、整流罩合罩操作与厂房顺应性、整流罩和仪器舱部位的箭体操作可达性等;同时完成了与载人工程空间站核心舱产品的合练,验证了火箭与核心舱的电气、机械接口,实习训练了核心舱发射流程;3月25日到5月初,长五B遥一火箭将执行首飞任务,发射载荷为新一代载人飞船试验船,在此时期,火箭发展5次总检查,验证火箭与试验船的电气、机械接口,实习训练首飞发射流程。 

(责编:赵竹青、吕骞)

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