《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 模擬設(shè)計(jì) > 業(yè)界動(dòng)態(tài) > 長征五號(hào)B火箭成功首飛,四個(gè)黑科技引人矚目

長征五號(hào)B火箭成功首飛,,四個(gè)黑科技引人矚目

2020-05-06
來源:央視,、中國青年報(bào)

    5月5日,,長征五號(hào)B運(yùn)載火箭搭載新一代載人飛船試驗(yàn)船成功首飛。長征五號(hào)B運(yùn)載火箭,,是我國首個(gè)一級(jí)半構(gòu)型的大型運(yùn)載火箭,,主要用于近地軌道大型航天器發(fā)射,承擔(dān)著我國載人空間站艙段等重大航天發(fā)射任務(wù),。

    長征五號(hào)B運(yùn)載火箭是在長征五號(hào)運(yùn)載火箭基礎(chǔ)上改進(jìn)研制的新型火箭,,根據(jù)空間站任務(wù)要求新研制了大型整流罩,并對全箭進(jìn)行了適應(yīng)性改造,?;鸺L約53.7米,芯一級(jí)直徑5米,,捆綁4個(gè)直徑3.35米助推器,,整流罩長20.5米、直徑5.2米,,采用無毒無污染的液氧,、液氫和煤油作為推進(jìn)劑,起飛質(zhì)量約849噸,,近地軌道運(yùn)載能力不小于22噸,。

    我國新一代載人飛船將同時(shí)兼顧近地軌道任務(wù)和更遠(yuǎn)的深空探測,。研制團(tuán)隊(duì)采用了全新的防熱材料和防熱結(jié)構(gòu),耐熱能力相當(dāng)于神舟飛船的3~4倍,。在返回再入控制上,,也會(huì)保證落點(diǎn)精度、保證過載不超過航天員的承受范圍,。此次發(fā)射還將驗(yàn)證更加安全的“群傘+氣囊”著陸方式,,以及飛船可重復(fù)使用的相關(guān)技術(shù)。新一代載人飛船將力爭實(shí)現(xiàn)返回艙可重復(fù)使用10次,,并逐步降低成本,。

    新一代載人飛船試驗(yàn)船是為我國近地空間站運(yùn)營和后續(xù)載人月球探測等任務(wù)研制,全長8.8米,,發(fā)射質(zhì)量21.6噸,,具備高安全、高可靠,、適應(yīng)多任務(wù)和模塊化設(shè)計(jì)特點(diǎn),,主要用于驗(yàn)證氣動(dòng)熱防護(hù)、再入控制和群傘減速回收等關(guān)鍵技術(shù),。

    此次發(fā)射是長征五號(hào)B火箭的首飛,,其中采用的四個(gè)黑科技引人矚目。

    黑科技一:超級(jí)整流罩

    長征五號(hào)B火箭擁有目前我國最長最大的整流罩,,整流罩長度達(dá)到20.5米,、直徑5.2米,可以輕松的將10枚捷龍火箭裝入其中,。如此寬敞的空間,,也是為了發(fā)射空間站核心艙和實(shí)驗(yàn)艙而量身打造的。

    在發(fā)射過程中,,整流罩用于保護(hù)衛(wèi)星或其他有效載荷免受氣動(dòng)力,、氣動(dòng)加熱及聲振等有害環(huán)境的影響,。

    據(jù)長征五號(hào)B運(yùn)載火箭總設(shè)計(jì)師李東介紹,,長征五號(hào)B火箭整流罩采用流線型的馮·卡門曲線外形,可以更好地減小空氣阻力,,減輕載荷影響,。馮·卡門曲線是一種非線性曲線,按照馮·卡門曲線制造的整流罩展開之后并不是一個(gè)平面,,而是立體的,,制造難度高于錐形整流罩。

    作為我國長度最長,、重量最重的整流罩,,另一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)在于如何做到安全可靠的分離,。李東說,經(jīng)過多方案比較,,最終確定了采用旋轉(zhuǎn)式分離方案,,通過大量的仿真分析、預(yù)示,,對整流罩分離方案進(jìn)行評(píng)估,,并多次開展了整流罩分離試驗(yàn),有效驗(yàn)證了設(shè)計(jì)正確性和各系統(tǒng)接口協(xié)調(diào)性,。

    黑科技二:零窗口發(fā)射

    火箭發(fā)射窗口是指允許火箭發(fā)射的時(shí)間范圍,,一般是根據(jù)衛(wèi)星或飛船入軌要求以及多種限制條件綜合權(quán)衡后確定的。比如,,衛(wèi)星的軌道精度要求,、地球與行星的相對位置要求等等。

    作為未來發(fā)射空間站核心艙和實(shí)驗(yàn)艙的火箭,,空間交會(huì)對接任務(wù)對長征五號(hào)B火箭提出了“零窗口”發(fā)射的需求,,發(fā)射時(shí)間精度誤差要控制在1秒以內(nèi)。

    李東說,,雖然不是第一型實(shí)施“零窗口”發(fā)射的火箭,,但作為采用液氫、液氧等低溫推進(jìn)劑的“冰箭”,,長征五號(hào)B火箭的“零窗口”發(fā)射有著更高的技術(shù)含量和更大的技術(shù)難度,,也開創(chuàng)了新一代運(yùn)載火箭“零窗口”發(fā)射的先河。

    黑科技三:“以柔克剛”

    空間站艙段和長征五號(hào)B火箭的連接接口直徑超過4米,,“乘客”和火箭的分離不是“下車”那么簡單,,需要考慮可靠性、沖擊環(huán)境等多個(gè)方面的因素,,既要確保安全分離,,又要盡量將分離過程中出現(xiàn)的沖擊環(huán)境等不利影響降到最低。

    形象一點(diǎn)說,,要像把嬰兒抱出嬰兒車那般輕柔,、謹(jǐn)慎完成空間站艙段與火箭的分離。

    據(jù)李東介紹,,中國航天科技集團(tuán)一院長征五號(hào)B火箭研制團(tuán)隊(duì)圍繞降低和改善沖擊環(huán)境開展了專題攻關(guān),。經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證,艙箭分離界面的分離得到有效改善,,空間站艙段可以在“下車”過程中感受到火箭的“溫柔”,。

    黑科技四:“一步登天”

    作為一級(jí)半構(gòu)型的火箭,長征五號(hào)B火箭沒有單獨(dú)的調(diào)姿和末速修正系統(tǒng),,而是利用一級(jí)火箭直接將有效載荷送入預(yù)定軌道——可謂是“一步登天”,。

    李東說,,為了確保飛船入軌的精準(zhǔn)、安全,,火箭在一級(jí)飛行段需要面對入軌精度,、分離安全等方面的更高要求和更大挑戰(zhàn)。面臨新的難題和挑戰(zhàn),,中國航天科技集團(tuán)一院研制團(tuán)隊(duì)從入軌姿態(tài)控制,、入軌精度控制、分離安全控制三個(gè)方面開展了攻關(guān)工作,。

    據(jù)他介紹,,經(jīng)過仿真分析、系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn),、半實(shí)物仿真試驗(yàn)等考核評(píng)估,,大推力直接入軌精度控制和分離安全控制技術(shù)的有效性得到了驗(yàn)證,長征五號(hào)B火箭成為第一型只靠一級(jí)飛行就能實(shí)現(xiàn)有效載荷精確入軌的火箭,。

    

 

5eb20c7496b37.png

   

本站內(nèi)容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,,轉(zhuǎn)載內(nèi)容只為傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點(diǎn),。轉(zhuǎn)載的所有的文章,、圖片、音/視頻文件等資料的版權(quán)歸版權(quán)所有權(quán)人所有,。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內(nèi)容無法一一聯(lián)系確認(rèn)版權(quán)者,。如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題,,請及時(shí)通過電子郵件或電話通知我們,,以便迅速采取適當(dāng)措施,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失,。聯(lián)系電話:010-82306118,;郵箱:[email protected]