飞天圆梦丨长五B火箭携“梦天”出征：“大力士”、“大脑袋”、简构型

中新网海南文昌10月31日电 (马帅莎 董佳莹)继7月成功发射问天实验舱后，梦天长征五号B运载火箭(以下简称“长五B火箭”)10月31日再次从文昌航天发射场起飞
，飞天成功将中国空间站第三个舱段，圆梦也是丨长中国迄今为止发射的最重载荷——梦天实验舱发射至预定轨道 。中国空间站舱段重量和体积都比普通卫星大得多  ，箭携简构作为空间站舱段“专列” ，出征长五B火箭如何满足大块头“乘客”的大力特殊需求？完成空间站三个舱段发射任务后  ，未来长五B火箭还有哪些任务规划？火箭专家对此作出专业解读。脑袋图为长征五号B遥四运载火箭。梦天 屠海超 摄 “大力士”：发射中国迄今为止最重载荷作为中国目前近地轨道运载能力最大的飞天火箭 ，长五B火箭将中国长征系列火箭近地轨道的圆梦运载能力由8.6吨提升至25吨 ，被称为长征火箭家族中的丨长“大力士” 。中国空间站的箭携简构三个舱段重量均超过22吨 ，其中梦天实验舱是出征中国迄今为止重量最大的载荷，约23.3吨 。大力长五B火箭的“大力气”是怎么来的？火箭充分发掘了液氧煤油发动机大推力、氢氧发动机高比冲的优势，8台120吨级的液氧煤油发动机，里面的最高压强有500个大气压，相当于能把黄浦江的水直接抽到5000米高的青藏高原，起飞推力可达1000多吨 。而一级火箭配置的2台氢氧发动机，因其比冲高的特点，使火箭能够以较少的燃料获得较大的推力 。“所谓比冲，就是发动机在一定时间内燃烧一定量的燃料所产生的推力
，这可以形象地理解为汽车的‘油耗’，使用液氢和液氧推进剂的发动机‘油耗’较低，是目前我们掌握的比冲较高的推进剂之一。”中国航天科技集团一院长五B火箭总体副主任设计师刘秉说。北京时间10月31日15时37分
，搭载空间站梦天实验舱的长征五号B遥四运载火箭，在中国文昌航天发射场准时点火发射
，约8分钟后，梦天实验舱与火箭成功分离并准确进入预定轨道
，发射任务取得圆满成功。 中新社记者 侯宇 摄 “大脑袋”：国内最长最大整流罩长五B火箭不仅“腰身粗”，而且顶着一个“大脑袋”，有火箭“冰墩墩”之称 。而这个“大脑袋”其实就是整流罩 。整流罩是运载火箭的重要组成部分 ，用于保护卫星或其他有效载荷免受气动力
、气动加热及声振等有害环境的影响。长五B火箭拥有目前中国最长最大的整流罩，整流罩长度达到20.5米、直径5.2米，容积达360立方米。如此宽敞的空间
，也是为了发射空间站舱段而量身打造的
。一院长五B火箭结构总体设计师王乾表示 ，本次任务火箭结构系统技术状态较上一发没有较大变化。型号队伍根据梦天实验舱操作需求
，对整流罩外部操作开口进行了适应性匹配。简构型：一级半直接入轨长五B火箭是中国现役运载火箭中唯一一款一级半直接入轨的火箭 ，丰富和完善了新一代运载火箭的型谱。中国现役火箭都是多级火箭 ，多级火箭需要先通过下面级火箭点火加速，再通过上面级火箭调节入轨姿态和入轨精度 。这就好比长跑，不同级次的火箭分别承担“起跑、加速跑、冲刺跑、撞线跑”的“接力”过程。长五B火箭则只用一级半火箭直接入轨
 ，从点火到入轨一气呵成 。减少火箭级数有何好处？专家表示，火箭级间分离是影响飞行成败的关键环节之一 ，控制过程非常复杂，地面试验边界条件与真实分离环境有较大差别 ，是火箭研制的难点之一。因此级数越少，分离次数就越少，发生故障的概率就越低。长五B火箭一级半直接入轨，减少了分离次数，可进一步提升可靠性。北京时间10月31日15时37分，搭载空间站梦天实验舱的长征五号B遥四运载火箭 ，在中国文昌航天发射场准时点火发射
，约8分钟后，梦天实验舱与火箭成功分离并准确进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。 中新社记者 侯宇 摄 空间站舱段“专列”未来还有哪些任务？长五B火箭是专为中国空间站舱段发射任务打造的一型运载火箭，有空间站舱段“专属列车”之称。从2020年首飞成功，2021年顺利托举天和核心舱，到今年先后护送问天实验舱和梦天实验舱入轨 ，长五B火箭实现100%的成功率。一院长五火箭副总设计师黄兵介绍称，长五系列火箭连续成功发射的高可靠性得到了客户青睐 。未来，中国一系列大型卫星等将逐步立项研制，长五系列火箭也将逐步进入高密度发射状态
 ，预计到2024年，发射需求将达到每年4至5发。据了解 ，长五B火箭将承担中国第一个大型空间巡天望远镜发射任务，届时望远镜将与空间站共轨飞行 ，开展更多的宇宙空间探测和前沿科学研究。未来长五B火箭还将与远征系列上面级形成组合，形成多星组网发射的能力 ，充分发挥运载能力大
 、单位有效载荷经济性好的优势，满足国家不同发射任务需求
。(完)