5月5日，為我國載人空間站工程全新研制的長征五號B運載火箭，在我國文昌航天發(fā)射場點火升空，順利進(jìn)入預(yù)定軌道，首飛任務(wù)取得圓滿成功。長征五號B長什么樣？到底“牛”在哪里？我們帶你走近“長五B”，看看這支“巨箭”的神奇之處。

1、為何要研制長五B火箭？它未來用途是什么？將承擔(dān)怎樣的任務(wù)和使命？

長征五號B運載火箭是專門為載人航天工程空間站建設(shè)研制的一型新型運載火箭。

它是由中國航天科技集團(tuán)有限公司第一研究院抓總研制的新一代大型液體運載火箭，為一級半火箭，芯級采用5米直徑，捆綁4個3.35米直徑的助推器，全箭長約53.66米，起飛質(zhì)量約849噸，起飛推力約1068噸 ，近地軌道運載能力22噸級。

載人航天工程第三步將進(jìn)行載人空間站的建設(shè)，工程的目的是掌握空間組裝技術(shù)，建成我國完整的載人空間站工程系統(tǒng)；2011年11月，長征五號B運載火箭正式批復(fù)立項，通過一級半構(gòu)型，承擔(dān)發(fā)射空間站艙段任務(wù)。

長征五號B運載火箭首飛任務(wù)搭載新一代載人飛船開展試驗驗證。完成技術(shù)方案驗證后，長征五號B遙二至遙四任務(wù)將先后完成空間站三個艙段的發(fā)射任務(wù)。

2、長征五號B和長征五號相比，有哪些方面不同？有哪些相同？

長征五號運載火箭與長征五號B運載火箭同屬長征五號火箭系列，兩型火箭共享了5米大直徑箭體結(jié)構(gòu)研制、大推力液氧液氫發(fā)動機技術(shù)、大推力液氧煤油發(fā)動機技術(shù)、大型活動發(fā)射平臺技術(shù)、系統(tǒng)級冗余控制技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，但兩型火箭在設(shè)計、用途等方面存在很多不同。

從構(gòu)型上看，長征五號運載火箭采用兩級半構(gòu)型，由芯一級+助推器+芯二級+整流罩組成；長征五號B運載火箭采用一級半構(gòu)型，由芯一級+助推器+整流罩組成。

從外觀上看，長征五號B運載火箭與長征五號運載火箭的最大區(qū)別在于整流罩，長征五號運載火箭的整流罩長度大約12.3米，而長征五號B火箭的整流罩長度達(dá)到了20.5米，是我國目前最大的火箭整流罩。

從用途上看，長征五號運載火箭一般用于發(fā)射高軌道的大型衛(wèi)星以及各類深空探測器，例如實踐二十號衛(wèi)星、嫦娥五號月球探測器、火星探測器等；長征五號B運載火箭主要用于發(fā)射近地軌道的大型衛(wèi)星及飛船，例如載人空間站的核心艙和實驗艙等。

從運載能力上看，長征五號火箭地球同步轉(zhuǎn)移軌道（GT0）運載能力約為14噸，長征五號B火箭近地軌道（LEO）運載能力約為22噸。

3、長五B是一個一級半火箭，比長五要少一個二級，這樣做“減法”是否意味它的研制難度要大大降低？

長征五號B與長征五號是同屬一個火箭系列的不同構(gòu)型，做“減法”的說法并不貼切，長征五號B火箭與長征五號火箭共享了芯一級和助推器的大部分關(guān)鍵技術(shù)，減少了一部分研制工作量，但是從研制難度上看，長五B這種一級半構(gòu)型的火箭，在我國尚屬首次，涉及到一些獨有的技術(shù)特點，也是研制工作的重點和難點。

長征五號B與長征五號相比，是國內(nèi)首次將一級火箭作為末級使用，不增加姿態(tài)調(diào)整和速度修正，直接將有效載荷送入軌道。在一級發(fā)動機關(guān)機時，約140噸的推力在幾秒鐘之內(nèi)消失，相當(dāng)于一輛高速行駛的火車突然“剎車”，還要穩(wěn)穩(wěn)?？吭谥付ㄎ恢?，然后讓“乘客”順利地下車。為此研制隊伍攻克了“大推力直接入軌”關(guān)鍵技術(shù)，滿足了有效載荷對姿態(tài)控制和制導(dǎo)精度控制的指標(biāo)。

長征五號B與長征五號相比，變“輕”了，飛得更“快”，飛行時的過載變大了，對箭上設(shè)備環(huán)境耐受能力提出了新考驗。

4、從外觀上看，長五B的個子比長五矮一點，但是“頭部”比長五要大了許多，為什么要做這么大的整流罩？這種尺寸的整流罩在設(shè)計制造過程中有哪些新突破？

長征五號B與長征五號相比，“腦袋”變“大”了，長征五號運載火箭的整流罩長度大約12.3米，而長征五號B火箭的整流罩長度達(dá)到了20.5米，是我國現(xiàn)役運載火箭采用的尺寸規(guī)模最大的整流罩，是為了發(fā)射載人航天工程空間站核心艙和實驗艙而專門設(shè)計的，可以說是“私人訂制”。

整流罩由端頭、馮卡門錐段、組合前柱段、后柱段和轉(zhuǎn)接框組成，整流罩的可靠分離成為擺在研制人員面前的一關(guān)。研制人員開展了分多次仿真分析、分離試驗，采用彈性整流罩分離仿真技術(shù)、大型整流罩地面分離試驗技術(shù)，解決了這個難題。另外，整流罩部位的氣動加熱作用也更明顯，特別是安裝在整流罩附近的火工品所處的環(huán)境也更熱了，對火工品提出新的考驗，為此專門開展了相關(guān)分析研究和試驗工作。

5、相比于現(xiàn)役其他型號火箭，長五B有哪些特別的設(shè)計？

超長整流罩研制。長征五號B火箭整流罩采用流線型的馮?卡門曲線外形，可以更好的減小空氣阻力，減輕載荷影響。作為我國長度最長、重量最重的整流罩，另一個技術(shù)難點在于如何做到安全可靠的分離。經(jīng)過多方案比較，最終確定了采用旋轉(zhuǎn)式分離方案，通過大量的仿真分析、預(yù)示，對整流罩分離方案進(jìn)行評估，并多次開展了整流罩分離試驗，有效驗證了設(shè)計正確性和各系統(tǒng)接口協(xié)調(diào)性。

低溫火箭“零窗口”發(fā)射技術(shù)。作為未來發(fā)射空間站核心艙和實驗艙的火箭，空間站交會對接任務(wù)對長征五號B提出了“零窗口”發(fā)射的需求，發(fā)射時間精度誤差要控制在1秒以內(nèi)。為了做到“零窗口”發(fā)射，火箭各系統(tǒng)要確保在點火前一段時間就完成各項準(zhǔn)備，以準(zhǔn)備好的狀態(tài)等待點火。由于低溫推進(jìn)劑加注后會不停的“蒸發(fā)”消耗，因此，發(fā)射準(zhǔn)備好的狀態(tài)并不是越早越好，而是要嚴(yán)格按照時間要求精準(zhǔn)的完成。研制團(tuán)隊從系統(tǒng)發(fā)射可靠性提升和發(fā)射流程優(yōu)化兩個方面開展了工作。通過開展可靠性試驗和分析工作，實現(xiàn)了關(guān)鍵系統(tǒng)可靠性提升；通過射前流程優(yōu)化，進(jìn)一步提高了各系統(tǒng)對于“零窗口”發(fā)射的適應(yīng)性。

大直徑艙箭分離技術(shù)。長征五號B火箭研制團(tuán)隊圍繞降低和改善沖擊環(huán)境開展了專題攻關(guān)，對多種降沖擊方案進(jìn)行比較和試驗后，采用了“隔沖框＋阻尼盒”的降沖擊方案，并應(yīng)用了“顆粒阻尼技術(shù)”。“顆粒阻尼技術(shù)”是一種新型振動被動控制技術(shù)，通過顆粒體和阻尼器構(gòu)成一個耦合、封閉的非線性系統(tǒng)，依靠摩擦和非彈性碰撞，迅速地耗散動能，實現(xiàn)減振降噪的效果。經(jīng)過試驗驗證，艙箭分離界面的分離得到有效改善，空間站艙段可以在“下車”過程中感受到火箭的“溫柔”。

大推力直接入軌技術(shù)。為了確保精準(zhǔn)、安全入軌，研制團(tuán)隊從入軌姿態(tài)控制、入軌精度控制、分離安全控制三個方面開展了攻關(guān)工作。通過采用姿態(tài)控制增益優(yōu)化方法，提高了姿態(tài)控制精度；通過采用多方法聯(lián)合的復(fù)合制導(dǎo)方案，有效降低了制導(dǎo)誤差對精度造成的影響。同時，為了提高艙箭分離后的安全裕度，增加了2枚反推火箭，確保艙箭分離后，火箭一級箭體可以避開空間站艙段的軌道面。經(jīng)過仿真分析、系統(tǒng)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(shù)的有效性得到了驗證。

6、以長五系列火箭為例，火箭為何要進(jìn)行型譜化發(fā)展？有什么優(yōu)勢？

長征五號系列火箭從設(shè)計之初，就按照“通用化、系列化、組合化”的設(shè)計思想開展設(shè)計。其發(fā)展思路可以概括為“一個系列、兩種發(fā)動機、三個模塊”，即首先研制5米直徑基本型火箭，全面突破兩種液氧煤油和氫氧發(fā)動機、三個模塊及相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)，形成研制5米直徑系列火箭的能力，在近地軌道和地球同步轉(zhuǎn)移軌道最大運載能力上與國際主流火箭接軌，進(jìn)而帶動我國其他新一代運載火箭發(fā)展，構(gòu)筑新一代無毒、無污染運載火箭系列型譜，實現(xiàn)我國運載火箭的全面升級換代，并為下一步發(fā)展重型運載火箭奠定堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。

型譜化發(fā)展的可以有效節(jié)約研制成本，縮短研制周期，最大化利用研制場地和設(shè)備，提升產(chǎn)品質(zhì)量，實現(xiàn)高質(zhì)量、高效益、高效率的發(fā)展。以長征五號B火箭為例，助推器和一級箭體、助推發(fā)動機和一級發(fā)動機相關(guān)產(chǎn)品采用與長征五號通用化的設(shè)計方案，長征五號B火箭在研制過程中不需要在開展相關(guān)研制試驗；同時，產(chǎn)品生產(chǎn)也可以實現(xiàn)批量化，對發(fā)射場地及相關(guān)發(fā)射支持設(shè)備的需要也可以做到統(tǒng)一，極大節(jié)約研制成本和研制周期。

7、研制長征五號B火箭對中國航天有怎樣的重要意義？

長征五號B火箭的運載能力是我國現(xiàn)役火箭中最大的，近地軌道運載能力達(dá)到22噸，使我國發(fā)射較大規(guī)模的航天器成為可能，比如空間站的各個艙段，重量達(dá)到20噸以上，只有長征五號B火箭能夠發(fā)射。

在此之前，我國近地軌道運載能力約為14噸左右（長征七號火箭）。

長征五號B火箭的首飛成功，使我國大型運載火箭的技術(shù)水平進(jìn)入世界第一梯隊，與俄羅斯質(zhì)子-M火箭、美國獵鷹-9火箭、德爾塔IV火箭、歐洲阿麗亞娜-5火箭的運載能力相當(dāng)。

同時，長征五號B火箭也是我國新一代運載火箭系列化發(fā)展的代表之一，將為后續(xù)重型運載火箭的研制提供重要技術(shù)積累。

8、未來空間站建設(shè)階段，長征五號B運載火箭和其他運載火箭的分工是什么樣的？

在長征火箭家族中，共有三型火箭參與到我國載人空間站工程中，分別是長征二號F運載火箭、長征五號B運載火箭以及長征七號運載火箭。

長征五號B運載火箭主要完成載人空間站核心艙及兩個實驗艙的發(fā)射任務(wù)；長征七號運載火箭主要用于發(fā)射“天舟”貨運飛船，為空間站和宇航員運送物資；長征二號F運載火箭主要負(fù)責(zé)將宇航員送入空間站。

9、長征五號系列火箭后續(xù)任務(wù)是怎樣安排的？

2020年，長征五號系列火箭將執(zhí)行三次發(fā)射任務(wù)，長征五號B首飛之后，大約在2020年7月，長征五號火箭將發(fā)射我國首個火星探測器；2020年底前，長征五號火箭還將發(fā)射嫦娥五號月球探測器，實現(xiàn)月球采樣返回。

10、從2月到進(jìn)場到5月首飛，這兩個月的時間都進(jìn)行哪些工作？

2月6日到3月24日，試驗隊完成了遙一火箭的發(fā)射場合練，這是長征五號B火箭首次與發(fā)射場系統(tǒng)進(jìn)行全面對接，考核了火箭與發(fā)射場的接口，包括箭體與技術(shù)區(qū)和發(fā)射區(qū)操作平臺的適應(yīng)性、整流罩合罩操作與廠房適應(yīng)性、整流罩和儀器艙部位的箭體操作可達(dá)性等；同時完成了與載人工程空間站核心艙產(chǎn)品的合練，驗證了火箭與核心艙的電氣、機械接口，演練了核心艙發(fā)射流程；3月25日到5月初，長五B遙一火箭將執(zhí)行首飛任務(wù)，發(fā)射載荷為新一代載人飛船試驗船，在此期間，火箭開展5次總檢查，驗證火箭與試驗船的電氣、機械接口，演練首飛發(fā)射流程。