長征五號B運載火箭在進行垂直轉運。屠海超攝
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長征五號B運載火箭首飛任務圓滿成功，拉開了我國載人航天工程“第三步”任務序幕。它將重約22噸的載荷成功送入太空，奠定了長征五號系列火箭在世界現役火箭第一梯隊中的地位。
按計劃，我國空間站將在2022年前後建成，成為國家太空實驗室。
“點火！”隨著發射現場01號指揮員一聲令下，文昌航天發射場1號塔架上的大火箭發出震天撼地般的轟鳴。隨即騰空而起，直奔蒼穹。
5月5日18時0分，長征五號B運載火箭搭載新一代載人飛船試驗船和柔性充氣式貨物返回艙試驗艙，從文昌航天發射場起飛，將所搭載航天器精準送入預定軌道。長征五號B運載火箭（以下簡稱長五B火箭）首飛任務圓滿成功，迎來了空間站在軌建造階段飛行任務的“開門紅”，拉開了我國載人航天工程“第三步”任務序幕，也為後續空間站核心艙、實驗艙發射奠定了堅實基礎。
空間站建造進入實質階段，長五B火箭加入天地往返運輸系統
長五B火箭是為我國載人空間站工程研製的，它的首飛對後續空間站建造來說至關重要。
自2011年長五B火箭正式立項，可以說經歷了“十年磨一箭”的艱辛歷程。而此次首飛成功，全面驗證了火箭總體和各系統方案設計的正確性、協調性，突破了大尺寸整流罩分離技術、大直徑艙箭連接分離技術、大推力直接入軌偏差精確控制技術等新技術，為我國空間站工程的順利實施打下了基礎。
長五B火箭發射“主場”選在文昌航天發射場。長五B火箭在2月5日運抵文昌發射場後，參加了兩個重要任務，一是發射場合練，第二個就是首飛任務。
專家介紹，發射場合練非常重要，是完全按照正式發射狀態進行模擬演練，只是不會真正執行最終的點火指令。通過合練，可以全面驗證空間站核心艙與運載火箭、發射場等系統之間的配合，為之後的空間站建造任務打基礎。在合練階段，發射場、運載火箭、空間站核心艙、航天員、空間應用等系統參加。長五B火箭在發射場完成了與空間站核心艙初樣產品的合練，驗證了火箭與核心艙的電氣、機械接口，演練了核心艙發射流程。
“胖五”也就是長征五號火箭的幾次發射為長五B火箭積累了豐富的經驗，不過長五B火箭屬於首飛，有一定風險，也需要適應發射環境。比如要考慮發射區高溫高溼及鹽霧環境對火箭產品的影響等。
“從1月18日合練載荷空間站核心艙進場，到成功實施發射，時間跨度長達109天。”文昌航天發射場測發系統專家王光義說，在此期間，發射場系統組織完成了火箭技術區測試、航天器測試保障等一系列工作，為發射任務圓滿成功提供支撐。
“長五B火箭的首飛成功，標誌著空間站工程建設進入了實質階段。”中國航天科技集團有限公司所屬中國運載火箭技術研究院長征五號B運載火箭總指揮王珏說，除了本次首飛，後續我國空間站的核心艙、實驗艙Ⅰ、實驗艙Ⅱ等3個艙段都將由長五B火箭送入軌道。
至此，發射載人飛船的長征二號F運載火箭、發射貨運飛船的長征七號運載火箭和長五B火箭，將共同構成我國空間站的天地往返運輸系統。
開展多項技術攻關和創新，提升近地軌道運載能力
長五B火箭代表著目前我國運載火箭技術的最高水平。它由中國航天科技集團有限公司所屬中國運載火箭技術研究院抓總研製。長五B火箭的發射成功，進一步奠定了長征五號系列火箭運載能力在世界現役火箭第一梯隊中的地位。
儘管長五B火箭與長征五號運載火箭同屬長征五號系列，且是在後者基礎上改進研製的，但兩型火箭在設計、用途等方面存在很多不同。
外形上，長五B火箭比長五“矮”約3米，輕約20噸。長五B火箭的“頭部”即整流罩比長征五號整流罩長了近8米。從構型上看，長征五號運載火箭採用兩級半構型，長五B火箭採用一級半構型。
兩者使命也不同。長征五號運載火箭飛得遠，擅長跑長途，主要用於發射高軌大型衛星以及各類深空探測器，如嫦娥五號月球探測器、火星探測器等；長五B火箭屬短距離衝刺，主要用於發射近地軌道的大型航天器及艙段，例如空間站的核心艙和實驗艙等。
長五B火箭研製過程中進行了多項技術攻關和創新，掌握了一批“黑科技”：
一是火箭頭部用來包裹和保護航天器“乘客”的整流罩，是我國目前有效載荷容積最大的火箭整流罩，從而更好滿足空間站艙段發射任務需要，是我國現役火箭最大整流罩容積的1.8倍，與國外大型火箭整流罩尺寸規模處於同一水平。整流罩長達20.5米、直徑5.2米，為發射空間站專門設計，可以裝入10多米長、4米直徑粗的空間站核心艙；
二是使用了大直徑艙箭分離技術。空間站艙段和長五B火箭的連接接口直徑超過4米。艙箭分離既要確保安全分離，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。形象地說，要像把嬰兒抱出嬰兒車那般輕柔完成空間站艙段與火箭的分離；
三是使用了大推力直接入軌技術。作為我國首款“一級半”火箭，長五B火箭直接將運送的航天器送入預定軌道，十分可靠，但對入軌精準度要求更高。相當於一輛高速行駛的火車突然“剎車”，還要穩穩停靠在指定位置；
四是使用了低溫火箭“零窗口”發射技術。載人空間站工程的交會對接等任務，好比在數百公里高的太空“穿針引線”，時間有絲毫誤差，都有可能失之交臂，導致耗費更多的燃料調整軌道。這要求運載火箭必須嚴格按照精準的時間發射，達到“分秒不差”，也就是所謂的“零窗口”發射。
後續將發射核心艙和實驗艙，國家級太空科學實驗室建成在望
伴隨長五B火箭首飛成功，新一代載人飛船試驗船和柔性充氣式貨物返回艙試驗艙也進入人們的視線。
新一代載人飛船試驗船，是面向我國空間站運營及未來載人探月需求而研發的新一代天地往返運輸器。中國航天科技集團有限公司所屬中國空間技術研究院航天專家介紹，新一代載人飛船具備高安全、高可靠、適應多任務和模塊化設計特點，目標是實現一次可運載6名航天員，以及返回艙的多次可重複使用。由於新一代載人飛船將同時兼顧近地軌道任務和更遠的深空探測，對飛船的結構和防熱性能會帶來更大的考驗。
“新一代載人飛船和神舟飛船、天舟貨運飛船不是替代關係，而是互相補充。就像馬路上既有貨車又有客車還有客貨兩用車一樣，新一代載人飛船豐富了天地往返運輸工具的選擇，可以根據任務需求個性化選擇。”專家解釋，此次新一代載人飛船試驗船尚處技術試驗階段，不載人，是通過在軌運行幾天，驗證一系列飛船關鍵技術。此後，飛船將轉入全系統的研製和功能驗證，為未來的載人飛行作準備。
中國航天科工集團二院專家介紹，柔性充氣式貨物返回艙試驗艙是一種新型空間運輸飛行器，它具備著陸緩衝一體化設計、下行載荷比高、搭載接口可擴展等多項優勢，在滿足多種天地往返需求、提供搭載平臺及下行服務等方面具有很好的應用前景。這次由長五B火箭運送至空間軌道，是為了驗證充氣展開、柔性防熱、柔性體飛行器的氣動力熱環境及再入返回等多項關鍵技術。
空間站建造成功拉開序幕，人們對空間站有了更多期待。按計劃，我國空間站將在2022年前後建成，可望在近地軌道在軌飛行10年以上，支持開展大規模的空間科學實驗、技術試驗和空間應用等活動，成為國家級的太空科學實驗室。
根據飛行任務規劃，空間站工程分為關鍵技術驗證、建造和運營3個階段實施。據中國載人航天工程辦公室副主任林西強介紹，為建造空間站，一共規劃12次飛行任務。此次任務後，將先後發射天和核心艙、問天實驗艙和夢天實驗艙，進行空間站基本構型的在軌組裝建造；規劃發射4艘神舟載人飛船和4艘天舟貨運飛船，進行航天員乘組輪換和貨物補給。目前，執行空間站建造階段4次飛行任務的航天員乘組也已經選定，正在開展任務訓練。我國第三批預備航天員選拔工作也將於今年年中完成。
數據來源：本報及新華社報道
