7月24日14時(shí)22分，由中國(guó)航天科技集團(tuán)公司所屬中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院研制的長(zhǎng)征五號(hào)乙三號(hào)運(yùn)載火箭沖向天空，成功發(fā)射我國(guó)空間站建造階段的首個(gè)實(shí)驗(yàn)艙，這也是我國(guó)迄今發(fā)射的最重載荷——問天實(shí)驗(yàn)艙進(jìn)入預(yù)定軌道中國(guó)空間站建設(shè)關(guān)鍵戰(zhàn)役圓滿成功

據(jù)中國(guó)載人航天工程辦公室消息，今年將執(zhí)行6次任務(wù)，完成中國(guó)空間站在軌建設(shè)其中，長(zhǎng)五乙火箭7月發(fā)射探天實(shí)驗(yàn)艙與天河核心艙對(duì)接，10月發(fā)射夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙與天河核心艙對(duì)接之后，第三艙形成T型基本構(gòu)型，完成中國(guó)空間站在軌建造這項(xiàng)任務(wù)是今年完成空間站在軌建設(shè)的關(guān)鍵一戰(zhàn)，意義重大

長(zhǎng)二火箭首次執(zhí)行零窗口發(fā)射任務(wù)。

作為我國(guó)近地軌道運(yùn)載能力最大的新一代運(yùn)載火箭，長(zhǎng)五乙火箭擁有我國(guó)最大的整流罩，長(zhǎng)20.5米，近地軌道運(yùn)載能力達(dá)到25噸空間實(shí)驗(yàn)艙是迄今為止中國(guó)最重的載荷，重約23.2噸

火箭B總體副總設(shè)計(jì)師，火箭五院長(zhǎng)劉兵說，天空的實(shí)驗(yàn)艙需要與空間站，核心艙快速交會(huì)對(duì)接所以必須在規(guī)定時(shí)間發(fā)射，否則無(wú)法到達(dá)指定位置，調(diào)整軌道要花很多錢，即使終止發(fā)射，也要等下一個(gè)發(fā)射窗口才能重新組織發(fā)射，嚴(yán)重影響任務(wù)周期

因?yàn)樘斓氐膶?shí)驗(yàn)艙和核心艙要在軌交會(huì)對(duì)接組裝，所以要求火箭零窗口發(fā)射長(zhǎng)五乙火箭是低溫火箭，面臨低溫推進(jìn)劑加注問題，發(fā)射前流程復(fù)雜零窗口發(fā)射比常溫火箭難多了

此次任務(wù)中，長(zhǎng)五乙火箭零窗口發(fā)射，這也是長(zhǎng)五系列火箭首次零窗口發(fā)射為了保證準(zhǔn)時(shí)發(fā)射，型號(hào)團(tuán)隊(duì)優(yōu)化了發(fā)射前負(fù)10分鐘的發(fā)射流程，將部分流程提前實(shí)際上，在發(fā)射前2.5分鐘，火箭已經(jīng)完成了發(fā)射前的所有準(zhǔn)備工作，具備點(diǎn)火發(fā)射能力，準(zhǔn)備發(fā)射雖然只需要2.5分鐘，但對(duì)于模型團(tuán)隊(duì)來說，這意味著寶貴的時(shí)間和機(jī)會(huì)發(fā)射前遇到緊急情況，型號(hào)團(tuán)隊(duì)可以在2.5分鐘內(nèi)快速?zèng)Q策處置

按時(shí)點(diǎn)火只是開始，準(zhǔn)確入軌才是成功劉兵介紹，長(zhǎng)五B火箭還應(yīng)用了起飛時(shí)間偏差修正技術(shù)，最大修正時(shí)間為2.5分鐘一般理解，火箭最遲可以延遲2.5分鐘，在0到2.5分鐘的時(shí)間段內(nèi)，可以隨時(shí)發(fā)射火箭可以在飛行過程中自動(dòng)修正因發(fā)射延遲造成的飛行偏差，準(zhǔn)確地將實(shí)驗(yàn)艙送入預(yù)定軌道

長(zhǎng)二火箭首次執(zhí)行快速交會(huì)對(duì)接任務(wù)

長(zhǎng)五乙火箭首次執(zhí)行快速交會(huì)對(duì)接任務(wù)，要求火箭以更高的發(fā)射和飛行可靠性按時(shí)準(zhǔn)確入軌，將太空艙準(zhǔn)確送入與核心艙共面，共面的轉(zhuǎn)移軌道。

據(jù)介紹，就像火車到站一樣，過去乘客需要追火車才能找到自己的車廂如今，高速列車被精確地標(biāo)記到地標(biāo)上從追火車到坐高鐵，軌道精度偏差的縮小為空間站段交會(huì)對(duì)接提供了更好的保障，但也對(duì)火箭的動(dòng)力，結(jié)構(gòu)，控制系統(tǒng)的偏差控制水平提出了新的更高的要求

點(diǎn)火后，火箭通過更先進(jìn)的制導(dǎo)技術(shù)不斷調(diào)整軌道，直奔空間站就像扔出去的籃球可以根據(jù)籃筐位置，風(fēng)速，氣流，球場(chǎng)溫度的變化，不斷修正自己的軌跡，直奔籃筐火箭科學(xué)研究院火箭科學(xué)專家錢航說，這有點(diǎn)像汽車的自動(dòng)駕駛技術(shù)，只不過這輛長(zhǎng)五B的‘汽車’重達(dá)數(shù)百噸，速度不可估量實(shí)現(xiàn)‘自動(dòng)駕駛’并不容易長(zhǎng)二火箭創(chuàng)新性地采用了姿態(tài)控制增益優(yōu)化和復(fù)合制導(dǎo)方式，從而提高了火箭的姿態(tài)控制精度

空間站和核心艙以快速交會(huì)對(duì)接方式對(duì)接，形成組合體整個(gè)過程約需6.5小時(shí)，艙體需要燃料改變軌道以滿足對(duì)接要求，這會(huì)造成運(yùn)載能力的損失為了攜帶更多的推進(jìn)劑和生活物資維持空間站在軌運(yùn)行，長(zhǎng)五B團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步對(duì)火箭的運(yùn)載能力進(jìn)行評(píng)估和換算，扔掉火箭體內(nèi)的累贅，為火箭釋放出更大的運(yùn)載能力如果把發(fā)射火箭比作一次游客的旅行，以前是一次長(zhǎng)途旅行，衣食住行需要背一大包一小包現(xiàn)在更像是臨時(shí)出差，可以很方便的帶上必備物品出發(fā)劉兵說

此外，記者還了解到，將實(shí)驗(yàn)艙安全準(zhǔn)確地送到目的地是模型團(tuán)隊(duì)的首要任務(wù)為了不斷提高火箭的可靠性，型號(hào)團(tuán)隊(duì)對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行了30多項(xiàng)改進(jìn)

劉兵說，長(zhǎng)五乙火箭和長(zhǎng)五火箭共用的發(fā)射場(chǎng)地面設(shè)備已于2013年投入使用，部分設(shè)備已達(dá)到使用壽命對(duì)此，型號(hào)團(tuán)隊(duì)對(duì)發(fā)射場(chǎng)地面設(shè)備進(jìn)行了測(cè)試，維修和更換，確保了安全可靠，保證了發(fā)射任務(wù)的順利進(jìn)行

伴隨著發(fā)射次數(shù)的增加，型號(hào)團(tuán)隊(duì)對(duì)火箭的技術(shù)狀態(tài)有了更全面的了解目前，長(zhǎng)五乙火箭在發(fā)射場(chǎng)的發(fā)射準(zhǔn)備時(shí)間約為60天本次任務(wù)進(jìn)一步優(yōu)化了試驗(yàn)流程，在火箭模塊轉(zhuǎn)移，狀態(tài)恢復(fù)，吊裝前準(zhǔn)備等階段，將串行工作模式改為并行現(xiàn)在53天就可以完成發(fā)射準(zhǔn)備，比以前縮短了7天，為進(jìn)一步提高火箭發(fā)射效率，應(yīng)對(duì)未來高密度常態(tài)發(fā)射奠定了基礎(chǔ)

長(zhǎng)B火箭如何穿越火線。

中國(guó)空間站由一個(gè)核心艙和兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙組成這三個(gè)艙的發(fā)射任務(wù)都是由長(zhǎng)五乙火箭執(zhí)行的根據(jù)消息顯示，長(zhǎng)五乙火箭中的深低溫液氧液氫燃料占火箭重量的90%以上，堪稱火箭家族中的冰墩「冰墩墩」長(zhǎng)五乙火箭在夏季低緯度高溫發(fā)射時(shí)，如何穿越層層火線

冰敦敦長(zhǎng)五B火箭內(nèi)液氧溫度達(dá)到零下183攝氏度，液氫溫度達(dá)到零下253攝氏度，接近零下273.15攝氏度的絕對(duì)零度人在烈日下會(huì)出汗，尤其是長(zhǎng)五乙火箭海南文昌發(fā)射場(chǎng)氣候濕潤(rùn)，最熱的時(shí)候發(fā)射加入低溫推進(jìn)劑后，火箭表面溫度會(huì)較低，火箭表面的冷凝水會(huì)順著火箭流下，對(duì)火箭結(jié)構(gòu)的防水提出了很大的挑戰(zhàn)

為此全身都是冷的，需要防止灌裝后儲(chǔ)罐內(nèi)部溫度過高所以采用保溫材料和工藝，在外層設(shè)置保溫層，就像穿上了保溫汗衫，在箭內(nèi)外溫差大的情況下保持低溫環(huán)境不僅能有效降低箱內(nèi)溫升，還能有效緩解箭體外冷凝水的產(chǎn)生

火箭結(jié)構(gòu)系統(tǒng)總指揮王干解釋了隔熱汗衫的工作原理:一方面，團(tuán)隊(duì)在整流罩內(nèi)部設(shè)計(jì)了排水罩和注水孔，疏導(dǎo)艙內(nèi)可能產(chǎn)生的水，另一方面，對(duì)箭體的關(guān)鍵設(shè)備和線纜采取了防水措施，箭體各節(jié)之間的對(duì)接面也通過膠粘等方式進(jìn)行了封堵，防止外部水汽進(jìn)入箭體內(nèi)部。

發(fā)射任務(wù)前，高約20層，重?cái)?shù)百噸，長(zhǎng)5 B的冰墩要從組裝廠轉(zhuǎn)移到發(fā)射塔架上整個(gè)過程需要兩三個(gè)小時(shí)才能完成為了防止冰墩被加熱，設(shè)計(jì)師為這個(gè)巨無(wú)霸設(shè)置了全程冷鏈運(yùn)輸

所謂全程冷鏈運(yùn)輸，就是在衛(wèi)星—頭罩組裝運(yùn)輸和火箭運(yùn)輸?shù)桨l(fā)射區(qū)的過程中，有空調(diào)將常溫干燥空氣輸送到頭罩內(nèi)，以保證實(shí)驗(yàn)艙的舒適性其中，穹頂組件的轉(zhuǎn)運(yùn)主要利用轉(zhuǎn)運(yùn)車上攜帶的吹風(fēng)設(shè)備，移動(dòng)發(fā)射平臺(tái)上的空調(diào)主要用于火箭向發(fā)射區(qū)轉(zhuǎn)運(yùn)的過程中火箭到達(dá)發(fā)射區(qū)后，整流罩部分將通過空調(diào)口進(jìn)行空調(diào)，各殼體部分將通過艙門進(jìn)行空調(diào)

現(xiàn)在是夏天的中午如果整個(gè)冷鏈運(yùn)輸不能保證，一旦金屬熱脹冷縮，就會(huì)影響煤油儲(chǔ)罐的容量火箭五B副總設(shè)計(jì)師樓呂梁說

據(jù)介紹，團(tuán)隊(duì)專門為實(shí)驗(yàn)艙定制了Plus版空調(diào)房，這是一個(gè)超大的整流罩，在室溫下始終保持空調(diào)送風(fēng)干燥我們根據(jù)天篷的外殼，重點(diǎn)對(duì)天篷中允許的空間進(jìn)行安全分析，王干說同時(shí)，為了保證艙蓋的對(duì)接安裝，我們還做了大量的整流罩，載荷支架和儀器艙余料的清理工作確?；鸺w行和分離過程中不產(chǎn)生多余物

長(zhǎng)二火箭整流罩上有兩個(gè)送風(fēng)接口，送風(fēng)空調(diào)可以滿足超大空間的送風(fēng)要求，從而保證問天艙始終處于舒適的環(huán)境中整流罩頭錐段采用馮·卡門錐曲線，頭錐高度達(dá)到5米以上，可以大大降低火箭在大氣飛行中的氣動(dòng)加熱，保證整流罩內(nèi)外溫差小此外，設(shè)計(jì)師在整流罩外側(cè)粘貼了隔熱效果極佳的軟木，可以有效降低氣動(dòng)加熱導(dǎo)致的整流罩內(nèi)的溫升，避免問天艙在穿越大氣層時(shí)被烤焦