能载人能运货,新一代载人飞船试验船还有啥本事?(图)

央视新闻客户端5月6日消息，5日18时，为我国载人空间站工程研制的长征五号B运载火箭，搭载新一代载人飞船试验船和柔性充气式货物返回舱试验舱，在海南文昌航天发射场点火升空，首飞任务取得圆满成功。 此次发射成功的我国新一代载人飞船试验船，是我国目前发射过的最大、最重的航天器。这型新飞船也是对标目前国际上先进载人飞船来进行研制的。我国神舟飞船是专门用来载人的，天舟飞船用来运货，而新飞船将有哪些功能呢？



相比于神舟系列飞船，新一代载人飞船的体积更大，内部空间更加充裕，堪称“太空巴士”。同时还可以根据任务需求，从“太空巴士”变为“太空货车”，给空间站运送补给物资，或者把空间站的试验样品带回地球。



航天科技集团五院新一代载人飞船试验船技术负责人 杨雷：因为新飞船我们设计的返回舱比较大，那么在乘员比较少的时候，就可以把座位腾出来，提供一些载货的空间和能力，所以说它可以在人和货运之间进行灵活的调配。



不仅拥有“载人+运货”的强大本领，新一代载人飞船多用途的能力还体现在，既可以用于近地轨道运输，支撑我国空间站建设，还将肩负起载人登月等更遥远的深空探测重任。



航天科技集团五院新一代载人飞船试验船技术负责人 杨雷：神舟飞船进入成熟之后，实际上天地往返技术也是需要不断发展的。就类似于汽车、飞机，它需要不断的更新换代一样。我们探索未来空间的脚步不会止步于近地空间，我们还要去更远的空间探索，比如说去月球或者去火星等，这个就是要牵引我们研制的新一代飞船。


两次发射失败！发布会正面回应…不料却被“花式表白”！

5月5日18时00分，为我国载人空间站工程研制的长征五号B运载火箭，首飞任务取得圆满成功，实现空间站阶段飞行任务首战告捷，拉开我国载人航天工程“第三步”任务序幕。





所有的成功都并非一帆风顺，此前，航天发射连续两次失利引发关注。就在当晚，

载人航天办公室回应了这个问题。



中国空间站阶段飞行任务总指挥部召开长征五号B运载火箭首次飞行任务新闻发布会。

载人航天办公室回应两次发射失利：故障已基本明确

发布会上，有媒体提问，面对近期航天发射连续失利，你们在不到1个月时间内，取得了长征五号B运载火箭首飞任务圆满成功，打了个翻身仗，主要都做了哪些工作？

中国载人航天工程办公室主任助理季启明表示：

今年3月16日和4月9日，中国航天发射连续两次失利，这也再次显示航天事业的高风险，中国航天的“长征”永远在路上。一个多月以来，型号队伍和航天专家同舟共济、夜以继日、集中会战，深入开展问题复盘、原因分析、试验验证等归零工作，目前两次失利的故障定位和机理已基本明确。与此同时，有关部门在航天全线组织开展了全面质量整顿和复核复查，对原定近期执行的火箭发射计划进行了适度的调整。

作为系统最复杂、安全要求最高的一项航天工程，载人航天始终坚持质量第一、安全至上。长征五号B运载火箭，担负着发射空间站舱段的重要使命，关系到载人航天工程“三步走”战略目标能否实现，容不得任何闪失。在前期开展的大量质量安全与可靠性工作基础上，针对近期出现的两次发射失利，长征五号B运载火箭和任务相关系统迅即开展了故障剥离和举一反三，进行技术状态和产品质量的再复查再复核再确认，全面排查风险和薄弱环节，进一步完善方案预案，努力使失利的教训变成宝贵的财富。

此次发射成功，不仅实现了空间站阶段任务的首战告捷，也为中国航天打了个翻身仗，为后续任务增加了更大信心。

网友：我们绝不会害怕或讨厌失败……

科学研究的过程从未一帆风顺过，在发言人回应的下方，不少网友“暖心”留言，向中国载人航天事业“花式表白”：













你有什么想对中国载人航天说的？

四大“黑科技”助阵，长征五号B火箭成“团宠”

随着海南文昌航天发射场的一道烈焰划过天际，由中国航天科技集团有限公司第一研究院抓总研制的长征五号B遥一运载火箭发射成功，将新一代载人飞船试验船送入预定轨道。


长征五号B运载火箭是我国首个一级半构型火箭，芯级直径5米，捆绑4个3.35米直径的助推器，整流罩直径5.2米，全箭总长约53.66米，起飞质量约849吨，起飞推力约1078吨，近地轨道（LEO）运载能力不低于22吨。


作为载人航天工程空间站建设的主力火箭，长征五号B运载火箭代表了我国运载火箭技术的最高水平，在充分继承长征五号火箭优秀“基因”的基础上，长征五号B火箭身上还有许多首创的航天“黑科技”，使它成为长征火箭家族中无可替代的“团宠”。


黑科技一：超大整流罩


整流罩是运载火箭的重要组成部分，用于保护卫星或其他有效载荷免受气动力、气动加热及声振等有害环境的影响。长征五号B火箭拥有目前我国最长最大的整流罩，整流罩长度达到20.5米、直径5.2米，可以轻松的将10枚捷龙火箭装入其中（捷龙一号火箭总长19.5米，直径1.2米）。如此宽敞的空间，也是为了发射空间站核心舱和实验舱而量身打造的。


为改善气动特性，长征五号B火箭整流罩采用流线型的冯卡门曲线外形，可以更好地减小空气阻力，减轻载荷影响。冯卡门曲线是一种非线性曲线，按照冯卡门曲线制造的整流罩展开之后并不是一个平面，而是立体的，制造难度高于锥形整流罩。


作为我国长度最长、重量最重的整流罩，另一个技术难点在于如何做到安全可靠的分离。经过多方案比较，最终确定了采用旋转式分离方案，通过大量的仿真分析、预示，对整流罩分离方案进行评估，并多次开展了整流罩分离试验，有效验证了设计正确性和各系统接口协调性。


黑科技二：“零窗口”发射


火箭发射窗口是指允许火箭发射的时间范围，一般是根据卫星或飞船入轨要求以及多种限制条件综合权衡后确定的，比如，卫星的轨道精度要求、地球与行星的相对位置要求等等。“零窗口”是指发射时间范围为零的发射窗口，也就是要求火箭必须分秒不差的点火升空，在发射天宫一号及北斗导航卫星时都曾经实施过“零窗口”发射。


作为未来发射空间站核心舱和实验舱的火箭，空间交会对接任务对长征五号B火箭提出了“零窗口”发射的需求，发射时间精度误差要控制在1秒以内。虽然不是第一型实施“零窗口”发射的火箭，但作为采用液氢、液氧等低温推进剂的“冰箭”，长征五号B火箭的“零窗口”发射有着更高的技术含量和更大的技术难度，也开创了新一代运载火箭“零窗口”发射的先河。


为了做到“零窗口”发射，火箭各系统要确保在点火前一段时间就完成各项准备，以准备好的状态等待点火。由于低温推进剂加注后会不停“蒸发”消耗。因此，发射准备好的状态并不是越早越好，而是要严格按照时间要求精准的完成，并且充分做好应对各种可能情况的工作预案。


作为我国最复杂的运载火箭，长征五号火箭发射前非常“繁忙”，任何一处细微的差错都可能造成发射流程的拖延，进而影响“零窗口”的实现。研制团队从系统发射可靠性提升和发射流程优化两个方面开展了工作。通过开展可靠性试验和分析工作，实现了关键系统可靠性提升；通过射前流程优化，进一步提高了各系统对于“零窗口”发射的适应性。


黑科技三：大直径舱箭分离


空间站舱段和长征五号B火箭的连接接口直径超过4米，“乘客”和火箭的分离不是“下车”那么简单，需要考虑可靠性、冲击环境等多个方面的因素，既要确保安全分离，又要尽量将分离过程中出现的冲击环境等不利影响降到最低，形象一点说，要像把婴儿抱出婴儿车那般轻柔、谨慎完成空间站舱段与火箭的分离。


航天科技集团一院长征五号B火箭研制团队围绕降低和改善冲击环境开展了专题攻关，对多种降冲击方案进行比较和试验后，采用了“双隔冲框＋阻尼盒”的降冲击方案，并应用了“颗粒阻尼技术”。“颗粒阻尼技术”是一种新型振动被动控制技术，通过颗粒体和阻尼器构成一个耦合、封闭的非线性系统，依靠摩擦和非弹性碰撞，迅速地耗散动能，实现减振降噪的效果。经过试验验证，舱箭分离界面的分离得到有效改善，空间站舱段可以在“下车”过程中感受到火箭的“温柔”。


黑科技四：大推力直接入轨


作为一级半构型的火箭，长征五号B火箭没有单独的调姿和末速修正系统，而是利用一级火箭直接将有效载荷送入预定轨道。为了确保飞船入轨的精准、安全，火箭在一级飞行段需要面对入轨精度、分离安全等方面的更高要求和更大挑战。面临新的难题和挑战，航天科技集团一院研制团队从入轨姿态控制、入轨精度控制、分离安全控制三个方面开展了攻关工作。


通过采用姿态控制增益优化方法，提高了火箭姿态控制精度；通过采用多方法联合的复合制导方案，有效降低了制导误差对精度造成的影响，帮助火箭在分离时处于最佳“姿态”和最准位置。同时，为了提高舱箭分离后的安全裕度，增加了反推功能，确保舱箭分离后，火箭一级箭体可以避开空间站舱段的轨道面。经过仿真分析、系统综合实验、半实物仿真试验等考核评估，大推力直接入轨精度控制和分离安全控制技术的有效性得到了验证，长征五号B火箭成为第一型只靠一级飞行就能实现有效载荷精确入轨的火箭。

阅读原文