5月5日18時00分,為中國載人空間站工程研製的長徵五號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,在文昌航天發射場點火升空。攝影:宿東
國際在線報導(記者 王洹星、劉軼瑤):5月5日18時00分,為中國載人空間站工程研製的長徵五號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,在文昌航天發射場點火升空,約488秒後,載荷組合體與火箭成功分離,進入預定軌道,首飛任務取得圓滿成功,實現空間站階段飛行任務首戰告捷,拉開中國載人航天工程「第三步」任務序幕。
長徵五號B運載火箭成功把近22噸重的新一代載人飛船試驗船送入太空。這是中國和亞洲火箭首次發射超過「兩萬公斤」太空飛行器。長徵五號B運載火箭主要用於近地軌道大型太空飛行器發射,未來將承擔中國載人空間站艙段等重大航天發射任務,而此次首飛成功也進一步奠定了長徵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。
從外觀上看,長徵五號B火箭「身高」近54米,相當於18層樓高,近850噸重,近地軌道運載能力大於22噸。在現役的各國運載火箭中,長徵五號B運載火箭的運力是世界一流水平。
這一火箭,也是中國首個實施「零窗口」發射的低溫火箭,發射時間誤差必須控制在1秒以內。中國文昌航天發射場副站長王光義介紹,長五B火箭的發射採用了新型推進劑等新技術,「我們採用的是液氫、液氧、煤油等無毒無汙染的新型推進劑,運用了自主可控的國產軟硬體開發平臺,有效地提高了發射的可靠性。」
由中國航天科技集團有限公司第一研究院抓總研製的長徵五號B遙一運載火箭,與此前曾三次發射的長徵五號運載火箭同屬於長徵五號系列火箭「家族」,是目前中國運載能力最大的系列火箭。
5月5日18時,文昌航天發射場,長徵五號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, 首飛任務取得圓滿成功,實現空間站階段飛行任務首戰告捷,拉開中國載人航天工程「第三步」任務序幕。攝影:宿東
雖然外形上有些相似,但兩型火箭在設計、用途等方面存在很多不同。
從構型上看,長徵五號運載火箭採用兩級半構型,長徵五號B運載火箭則採用一級半構型。
從外觀上看,長徵五號B火箭的超大整流罩是它最突出的特點,比長徵五號整流罩長了近8米,是中國最大的火箭整流罩。
從用途上看,長徵五號運載火箭主要用於發射高軌道的大型衛星以及各類深空探測器,例如嫦娥五號月球探測器、火星探測器等;而長徵五號B運載火箭主要用於發射近地軌道的大型衛星及飛船,例如載人空間站的核心艙和實驗艙等。
從運載能力上看,長徵五號火箭地球同步轉移軌道(GT0)運載能力約為14噸,長徵五號B火箭近地軌道(LEO)運載能力不小於22噸。
此次中國利用長徵五號B運載火箭執行首飛任務,開展了新一代載人飛船的全尺寸狀態在軌飛行試驗。而為了當好運新飛船的「專屬列車」,長徵五號B運載火箭還開展了多項技術攻關和創新,掌握了一批具有自主智慧財產權的核心技術。其中就包括超大整流罩、「零窗口」發射、大直徑艙箭分離,以及大推力直接入軌等。
這次亮相的新一代載人飛船試驗船,還不是最終的「定型版」,它高近9米,重達22噸,堪稱「太空巴士」。未來新飛船在執行近地軌道任務時可以一次運送6-7名航天員。
試驗船將在軌飛行大約3天,通過多次軌道控制,將軌道抬升至大橢圓軌道後制動返回。
長徵五號B運載火箭成功首飛 攝影:史嘯
新飛船試驗船總體主任設計師楊慶介紹,此次試驗將驗證多項關鍵技術,獲取重要飛行參數,為科學研究和技術改進積累數據,「主要驗證我們新一代載人飛船高速載入返回的技術。第二需要驗證控制的技術,現在回來的航程比較遠了。需要驗證回收的技術,新的載人飛船返回艙的規模比神舟飛船大了很多,著陸的方式需要重新設計。」
新一代載人飛船具備第二宇宙速度返回能力,適應載人、載貨等多種任務,可滿足中國近地空間站運營以及未來更遙遠的載人探測任務需求。新飛船試驗船總體副主任設計師郭斌介紹,試驗船還將用於驗證氣動熱防護、再入控制和群傘減速回收等關鍵技術,「這次採用群傘返回技術,主要在於返回的規模質量會更大,採用群傘回收的方式,保證安全性更高。另外,群傘返回的三具主傘,即便有一具主傘出現問題的話,其他兩具在返回艙的返回過程中也可以保障航天員安全。」
此外,據新飛船試驗船總體主任設計師楊慶介紹,試驗船採用返回艙與服務艙兩艙構型,與神舟飛船的三艙構型相比安全性、可靠性等方面都有了很大的提升,「變成兩個艙之後,我們可以把大部分的結構和設備通過返回艙返回地面,實現重複使用。第二像神舟飛船三個艙在軌,至少要兩次艙段間的分離,多一次動作都是存在風險的。」
相比神舟飛船,新飛船還可以飛得更遠,不僅可送航天員往返離地球近400公裡的中國空間站,還能完成38萬公裡外的載人登月甚至去更遠的星球探險。而相比貨運飛船天舟,新飛船能夠從近地空間站下行運輸貨物,有著「載人+載物」的強大本領。
根據計劃,2020年,長徵五號系列運載火箭計劃安排三次發射,除了此次由長徵五號B運載火箭發射新一代載人飛船試驗船之外,還包括長徵五號運載火箭發射火星探測器和嫦娥五號月球探測器。