长征五号B火箭有哪些高科技？

搭载问天实验舱的长征五号B遥三运载火箭已在海南文昌发射场整装待发。作为运送空间站舱段的“专属列车”，长征五号B运载火箭和它的“兄弟”长征五号运载火箭长得非常相似。

同为长五系列，这两型火箭在哪些方面一致，又有哪些不同？长征五号B又还有哪些高科技？

焦点1

长五B和长五有哪些异同？

长征五号运载火箭与长征五号B运载火箭同属长征五号火箭系列，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、大型活动发射平台技术、系统级冗余控制技术等关键技术，但两型火箭在设计、用途等方面存在很多不同。

从构型上看，长征五号运载火箭采用两级半构型，由芯一级+助推器+芯二级+星罩组合体组成，“身高”57米；长征五号B运载火箭采用一级半构型，比长征五号少一级，由芯一级+助推器+星罩组合体组成，有53.66米高。

从外观上看，长征五号B运载火箭与长征五号运载火箭的最大区别在于整流罩：长征五号运载火箭的整流罩长度大约12.3米，而长征五号B火箭的整流罩长度达到了20.5米，是我国目前最大的火箭整流罩。

整流罩大，意味着长五B运送的载荷更大。作为运送空间站舱段的“专属列车”，长五B需要将体积和质量更大的空间站核心舱和实验舱送到近地轨道。可以说，长五B的“力气”更大。

长五B是一个一级半火箭，比长五要少一个“二级”，这样做“减法”，在研制方面有哪些特殊之处？

具体来说，长征五号B火箭与长征五号火箭共享了芯一级和助推器的大部分关键技术，但是从研制难度上看，长五B这种一级半构型的火箭，在我们国家尚属首次，涉及一些独有的技术特点，也是研制工作的重点和难点。

长征五号B与长征五号相比，是国内首次将一级火箭作为末级使用，不增加姿态调整和速度修正，直接将有效载荷送入轨道。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，然后让“乘客”顺利下车。为此研制队伍攻克了大推力直接入轨关键技术，满足了有效载荷对姿态控制和制导精度控制的指标。

与长征五号相比，长征五号B变“轻”了，火箭飞得更“快”，飞行时的过载也变大了，对箭上设备环境耐受能力提出了新考验。

焦点2

长五B还运用哪些特别设计？

相比长征系列其他型号，长五B还有哪些特别的设计？

第一，长征五号B突破了低温火箭“零窗口”发射技术。作为未来发射空间站核心舱和实验舱的火箭，空间站交会对接任务对长征五号B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。

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完成。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。

第二，长征五号B突破了大直径舱箭分离技术。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，采用了一种新型振动被动控制技术的降冲击方案。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”。

此外，长征五号B还突破了大推力直接入轨技术。为了确保精准、安全入轨，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。

焦点3

为何火箭要谱系化发展？

长征五号系列火箭从设计之初，就按照“通用化、系列化、组合化”的设计思想开展设计。其发展思路可以概括为“一个系列、两种发动机、三个模块”，即首先研制5米直径基本型火箭，全面突破两种液氧煤油和氢氧发动机、三个模块及相关关键技术，形成研制5米直径系列火箭的能力，在近地轨道和地球同步转移轨道最大运载能力上与国际主流火箭接轨，进而带动我国其他新一代运载火箭发展。

型谱化发展可以有效节约研制成本，缩短研制周期，最大化利用研制场地和设备，提升产品质量，实现高质量、高效益、高效率发展。以长征五号B火箭为例，助推器和一级箭体、助推发动机和一级发动机相关产品采用与长征五号火箭通用化的设计方案，长五B火箭在研制过程中不需要再开展相关研制试验；同时，产品生产也可以实现批量化，对发射场地及相关发射支持设备的需要也可以做到统一，极大节约研制成本和研制周期。

南方日报记者 王诗堃 贺达源 徐勉

统筹：张志超