『分离』长征五号B四大“黑科技” 火箭|长征|整流罩|技术

为了当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。

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【『分离』长征五号B四大“黑科技”】长征五号B运载火箭。摄影：史啸
“黑科技”一：超大整流罩研制
长征五号B运载火箭整流罩直径5.2米，长度20.5米，相当于六层楼的高度，是目前我国最大的整流罩。这样超大的整流罩，是为了装载空间站舱段而量身打造的。
为了改善气动特性，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。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。
“黑科技”二：验证“零窗口”发射技术
为了满足空间站交会对接的要求，长征五号B运载火箭需要做到“零窗口”发射，将发射时间误差控制在1秒以内。 “零窗口”发射，要求火箭各系统在点火前提前做好准备，以准备好的状态等待点火。作为我国首个实施“零窗口”发射的低温火箭，长征五号B运载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。
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运载火箭总设计师李东介绍道。
“黑科技”三：大直径舱箭分离
空间站舱段和长征五号B运载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“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。
“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运载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，设置了2枚离轨火箭，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。
【采访人员】王腾腾