隨著海南文昌航天發射場的一道烈焰劃過天際，由中國航天科技集團一院抓總研製的長征五號B遙一運載火箭發射成功，將新一代載人飛船試驗船送入預定軌道。
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平，在繼承長征五號火箭優秀“基因”的基礎上，長征五號B火箭身上還有許多首創的航天“黑科技”。記者採訪相關專家一一揭秘。
黑科技一：“超大腦袋”
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，可以輕鬆的將10枚捷龍火箭裝入其中。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。
據長征五號B運載火箭總設計師李東介紹，長征五號B火箭整流罩採用流線型的馮·卡門曲線外形，可以更好地減小空氣阻力，減輕載荷影響。馮·卡門曲線是一種非線性曲線，按照馮·卡門曲線製造的整流罩展開之後並不是一個平面，而是立體的，製造難度高於錐形整流罩。
作為我國長度最長、重量最重的整流罩，另一個技術難點在於如何做到安全可靠的分離。李東說，經過多方案比較，最終確定了採用旋轉式分離方案，通過大量的仿真分析、預示，對整流罩分離方案進行評估，並多次開展了整流罩分離試驗，有效驗證了設計正確性和各系統接口協調性。
黑科技二：“零窗口發射”
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的。比如，衛星的軌道精度要求、地球與行星的相對位置要求等等。
所謂“零窗口”，是指發射時間範圍為零的發射窗口，也就是要求火箭必須分秒不差的點火升空，在發射天宮一號及北斗導航衛星時都曾經實施過“零窗口”發射。
作為未來發射空間站核心艙和實驗艙的火箭，空間交會對接任務對長征五號B火箭提出了“零窗口”發射的需求，發射時間精度誤差要控制在1秒以內。
李東說，雖然不是第一型實施“零窗口”發射的火箭，但作為採用液氫、液氧等低溫推進劑的“冰箭”，長征五號B火箭的“零窗口”發射有著更高的技術含量和更大的技術難度，也開創了新一代運載火箭“零窗口”發射的先河。
黑科技三：“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”那麼簡單，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，又要儘量將分離過程中出現的衝擊環境等不利影響降到最低。
形象一點說，要像把嬰兒抱出嬰兒車那般輕柔、謹慎完成空間站艙段與火箭的分離。
據李東介紹，中國航天科技集團一院長征五號B火箭研製團隊圍繞降低和改善衝擊環境開展了專題攻關。經過試驗驗證，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”。
黑科技四：“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——可謂是“一步登天”。
李東說，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，中國航天科技集團一院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攻關工作。
據他介紹，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一級飛行就能實現有效載荷精確入軌的火箭。
來源：中國青年報
