长征五号B火箭成功发射新一代载人飞船试验船 新火箭 新飞船

上图为完成产品吊装后，研制人员正在对新一代载人飞船试验船进行测试。（中国航天科技集团第五研究院供图）

下图为中国未来空间站示意图。（资料图片）

5月5日18时，中国文昌航天发射场。

“3、2、1，点火！”一声令下，长征五号B运载火箭点火升空。约488秒后，火箭成功将新一代载人飞船试验船和柔性充气式货物返回舱试验舱送入预定轨道，我国载人航天工程空间站阶段飞行任务首战告捷。

这是长征五号B运载火箭的首次飞行任务，也是长征系列运载火箭的第331次飞行。“作为专门为载人航天工程空间站建设而研制的一型新型运载火箭，长征五号B火箭首飞任务圆满成功，标志着空间站工程建设进入了实质阶段。”长征五号B运载火箭总指挥王珏说。

进发射场就像进考场

在中国文昌航天发射场的测控大厅里，中国航天科技集团第六研究院长征五号运载火箭副总设计师王维彬专注地盯着大屏幕，眉头紧锁。随着飞行参数曲线平稳上升，新一代载人飞船试验船和柔性充气式货物返回舱试验舱顺利入轨，他终于放松下来，“成功了！”

“进发射场就像进考场，航天重大任务出卷，我们发动机研制人员答卷，火箭阅卷。”王维彬这样形容进发射场的心情。

1月29日，长征五号B运载火箭合练和首飞试验队员开始陆续进入发射场。王维彬也带着试验队员入驻发射场做前期准备工作，一待就是两个多月。

受新冠肺炎疫情影响，王维彬所在的试验队只有9个人进场，比原计划少了三分之一。“人少了，但工作程序可一点也不能少，工作质量更不能打折扣。”王维彬说。

夜晚的火箭垂直总装厂房灯火通明，窗外涛声阵阵，椰林婆娑。中国航天科技集团第六研究院为此次发射用火箭提供全部动力系统，也为新一代载人飞船试验船提供用于轨控和姿控的动力系统，任务十分艰巨。为了把疫情耽误的时间补回来，试验队员加班加点，车间、宿舍“两点一线”，严格把关每一个环节，完成了发动机的外场装配、测试和检验工作，并顺利与基地交接。

燃烧岗设计员赵世红负责检查发动机大喷管，她拿着手电筒，照着两个喷管的内外表面，对千余个小喷嘴都细致入微地逐一确认，一弯腰就是一两个小时。“任务不容有失，我们以最高的工作标准要求自己，严格执行。不管多累，只要首飞成功，我们的辛苦就值得。”赵世红说。

“这次任务很特殊，新火箭托举新飞船，全国也处于防控疫情的特殊时期。不论是身经百战的老专家，还是初出茅庐的年轻人，每个人的身体和神经都像拉满弦的弓，重压面前，迎难而上。”王维彬的语气里充满了喜悦与自豪，“能亲眼见证自己参与研制的火箭飞上太空，是我们航天人最开心的事！”

2月6日到3月24日，试验队完成火箭发射场合练，长征五号B运载火箭首次与发射场系统进行全面对接，考核了火箭与发射场接口匹配度，包括箭体与技术区和发射区操作平台的适应性、整流罩合罩操作与厂房适应性、整流罩和仪器舱部位的箭体操作可达性等；3月25日到5月初，火箭执行首飞任务，在此期间共开展5次总检查，验证火箭与试验船的电气、机械接口，演练首飞发射流程。

一次成果，数载艰辛，各参研参试单位的科研人员、工程技术人员，联合攻关的院士专家、发射场系统的工作人员等团结拼搏、同舟共济，成功克服了新冠肺炎疫情等重重困难，夺取了首次飞行任务圆满成功的重大胜利。“每一次面对困难和挑战，都是依靠团队的力量渡过难关。”长征五号系列运载火箭第一总指挥、中国航天科技集团第一研究院党委书记李明华说。

十年磨一“箭” 为载人航天工程而生

1992年，党中央作出实施载人航天工程“三步走”发展战略，经过20多年的发展奋斗，已先后完成16次重大飞行任务，11名航天员共14人次实现太空飞行和安全返回，第一步、第二步全部既定任务圆满完成。

“火箭的能力有多大，航天的舞台就有多大。”建设具有国际先进水平的空间站，解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题是第三步的任务目标。而火箭是目前人类往返太空的唯一交通工具，没有运力强大的运载火箭，建设空间站便无从谈起。

长征五号B运载火箭的个头并非最大，力气却无“箭”能敌。空间站各个舱段的重量达20吨以上，而目前只有长征五号B运载火箭近地轨道运载能力达到25吨级，这使我国发射包括空间站舱段在内的较大航天器成为可能。

同属长征五号系列火箭“家族”，长征五号B运载火箭与长征五号运载火箭相比有何不同？

“可以说，长征五号B运载火箭是为载人航天工程而生，是空间站建设的骨干力量。”王珏介绍称，长征五号B以长征五号运载火箭为基础改进研制而成，两型火箭共享了5米大直径箭体结构研制、大推力液氧液氢发动机技术、大推力液氧煤油发动机技术等关键技术，但在设计、用途等方面存在诸多差异。

长征五号运载火箭擅长“跑长途”，一般用于发射高轨道的大型卫星以及各类深空探测器，比如实践二十号卫星、月球探测器、火星探测器等，而长征五号B运载火箭则是“短跑健将”，专注于我国空间站建设的主战场——地球附近约200至400公里的轨道，主要用于发射近地轨道的大型卫星和飞船，比如载人空间站核心舱和实验舱等。

十年磨一“箭”。长征五号B运载火箭由中国航天科技集团第一研究院抓总研制，从正式批复立项到成功首飞，历经近十年的研制历程。为了做好运送空间站舱段的“专属列车”，长征五号B运载火箭开展了多项技术攻关和创新，掌握了一批具有自主知识产权的核心技术。

长征五号B运载火箭身长近54米，相当于18层楼高。从外观上看，它最突出的特点是“大脑袋”——这是我国目前最大的火箭整流罩，长达20.5米，比长征五号整流罩长了8米多。

整流罩位于火箭顶部，是保护卫星、飞船等有效载荷免受穿越大气层时高温高热等恶劣环境影响，从而顺利进入太空的“金钟罩”。“超大整流罩是为放下巨大的空间站核心舱而专门设计的。”中国航天科技集团第一研究院技术专家告诉记者，火箭整流罩完成保护任务后，其可靠分离成为又一难关。研制人员进行了大量的仿真分析、预示，多次开展分离试验，尝试弹性整流罩分离仿真技术、大尺寸整流罩地面分离技术，最终采用了旋转式分离方案，确保超大整流罩可以安全可靠地实现分离。

一般来说，火箭构型分单级火箭和多级火箭两类，其中单级火箭只靠一级发动机点火就将载荷送到预定位置，一步到位。目前我国长征火箭通常采用多级火箭，还没有纯粹意义上的单级火箭。此次首飞成功的长征五号B运载火箭，在单级火箭上捆绑了四个助推器，而助推器算作半级，因此成为我国首个采用一级半构型的新一代大型液体运载火箭。

从点火到入轨一气呵成，一级半的构型提高了火箭系统可靠性，但也面临两个“拦路虎”：一个是“上得去”，火箭级数变少但推力仍需足够大；二是“打得准”，没有了多级火箭进行姿态调节但入轨仍要精准、分离必须安全。

为此，研制人员充分发掘液氧煤油发动机大推力、氢氧发动机高比冲的优势，并从入轨姿态控制、入轨精度控制、分离安全控制三个方面开展攻关工作，最终突破了大直径舱箭连接分离技术、大推力直接入轨偏差精确控制技术等，为我国空间站在轨建造任务打下了重要基础。

航天“长征”再启程

火箭首飞成功令人欢欣鼓舞，上面搭载的“乘客”——新一代载人飞船试验船又有什么特别之处呢？

浩瀚的深空被称为继陆、海、空之后的“第四疆域”。开展深空探测，特别是有人参与的深空探测任务，必须优先发展再入返回与回收着陆技术，确保航天员在浩瀚宇宙与地球家园间顺畅往返——这就是“太空巴士”载人飞船肩负的使命。

作为未来中国宇航员驰骋太空的新“座驾”，新一代载人飞船“一船多用”，既可以应用在近地轨道，送航天员往返空间站、支撑中国空间站建设，也可以胜任载人登月等遥远深空的探测重任，有力拓展了载人航天器的应用范围和能力结构。

“从1992年载人航天工程启动以来，我们锁定建造中国空间站的目标，已经拥有以神舟飞船、空间实验室、货运飞船为支撑的多类航天器，而这次的新飞船将助力解决如何更安全舒适、智能经济地进入太空、开展更远深空探测的难题。”中国航天科技集团第五研究院技术专家告诉记者，新一代载人飞船具备“运人+运货”的强大本领，执行近地轨道任务时可以一次运送6至7名航天员，也可以根据任务需求，从“太空巴士”变为“太空货车”，给空间站运送补给物资，或者把航天工程师们在空间站做的试验样品带回地球。

发射成功只是万里征程的重要一步，后续任务依旧艰巨繁重。此次发射的试验舱和试验船接下来将飞行验证高速再入返回防热、控制和回收着陆等关键技术。按照飞行程序，试验舱和试验船完成在轨试验后，计划分别于5月6日和8日返回东风着陆场。

据中国载人航天工程办公室主任助理季启明介绍，我国空间站将于2022年前后完成建造，一共规划12次飞行任务。此次任务后，将先后发射天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱，进行空间站基本构型的在轨组装建造；其间，规划发射4艘神舟载人飞船和4艘天舟货运飞船，进行航天员乘组轮换和货物补给。

作为载人航天工程空间站建设以及月球探测、火星探测等深空探测的主力火箭，被誉为“梦想之箭”的长征五号系列火箭同样逐梦不停歇，今年还将执行两次发射任务。

首问火星——我国首次火星探测工程研制工作正紧锣密鼓地进行中。按照计划，今年下半年，长征五号遥四运载火箭将发射我国首个火星探测器，并通过一次发射实现火星环绕、着陆和巡视探测。

再登月球——今年年底前，我国计划用长征五号运载火箭择机发射“嫦娥五号”，将其直接送入地月转移轨道，实现月面无人采样返回，圆满完成探月工程三步走的规划目标。

此外，长征五号B运载火箭此次搭载新一代载人飞船试验船首飞完成技术方案验证后，后续还将担当起发射空间站核心舱和实验舱等重任。

……

50年前，一曲《东方红》揭开了中国航天的序幕。那时，长征一号运载火箭托举的“东方红一号”卫星总重173千克，超过了前四个国家所发射第一颗卫星的重量之和；如今，长征五号B运载火箭把重约22吨的新一代载人飞船试验船送入太空，标志着我国正式打通25吨级“天地运输走廊”、具备建设载人空间站等大型空间基础设施的能力，为实现我国载人航天工程第三步发展战略奠定了坚实基础。

探索浩瀚太空永无止境，攀登科技高峰任重道远。从长征一号到长征五号B，从人造卫星到空间站，从173千克到22吨……中国航天的舞台更大、底气更足，未来更可期。（本报记者 柴雅欣）

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