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关注丨长征五号B运载火箭首飞成功!背后有哪些“黑科技”?

重庆教育 2020-09-02

视频来源:央视新闻


据中国载人航天工程办公室消息,2020年5月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,成功将搭载的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,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,也拉开了我国载人航天工程“第三步”任务序幕。



  自1999年神舟一号发射以来,我国载人航天工程已先后组织实施16次重大飞行任务,全部取得成功。



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

拥有四大“黑科技”

一起来看

↓↓↓


“黑科技”一:超大整流罩研制
 

长征五号B火箭整流罩直径5.2米,长度20.5米,是目前我国最大的整流罩,专为装载空间站舱段而量身打造。为了改善气动特性,整流罩采用流线型的·卡门曲线外形,可以更好的减小空气阻力,减轻载荷影响。同时整流罩分离采用了旋转式分离方案,确保超大整流罩可以安全、可靠的实现分离。


长征五号B运载火箭整流罩


 


“黑科技”二:“零窗口”发射
 

为了满足空间站交会对接的要求,长征五号B火箭需要做到“零窗口”发射,将发射时间误差控制在1秒以内,这就要求火箭各系统在点火前提前做好准备,等待点火。作为我国首个实施“零窗口”发射的低温火箭,长征五号B火箭需要综合权衡好“提前量”和低温推进剂“蒸发”的“消耗量”的关系。


为此,研制团队从发射可靠性提升和发射流程优化两个方面开展了工作,通过可靠性分析和试验,实现了关键系统可靠性提升;通过射前流程优化,提高了各系统对“零窗口”发射的适应性。


长征五号B运载火箭


 


“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,舱箭分离需要考虑可靠性、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。


研制团队围绕降低和改善冲击环境开展了专题攻关,采用了“双隔冲框+阻尼盒”的降冲击方案,并应用“颗粒阻尼技术”,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。


长征五号B运载火箭


 


“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。在一级发动机关机时,约140吨的推力在几秒钟之内消失,相当于一辆高速行驶的火车突然“刹车”,还要稳稳停靠在指定位置。


为了满足入轨精度、分离安全等方面的更高要求,研制团队开展了入轨姿态控制、入轨精度控制、分离安全控制等方面的技术攻关。通过采用姿态控制增益优化和复合制导方法,提高了火箭姿态控制精度,降低了制导误差对精度的影响,使火箭在分离时处于最佳“姿态”和最准位置。同时,增加了2枚反推火箭,使火箭一级箭体可以及时避开空间站舱段的轨道面,提高了舱箭分离的安全裕度。


长征五号B运载火箭


来源丨综合整理自人民日报客户端、中国载人航天


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