问天实验舱成功“问天”，长五B火箭打赢空间站建造关键之战

7月24日14时22分，由中国航天科技集团公司所属中国运载火箭技术研究院研制的长征五号乙三号运载火箭冲向天空，成功发射我国空间站建造阶段的首个实验舱，这也是我国迄今发射的最重载荷——问天实验舱进入预定轨道中国空间站建设关键战役圆满成功

据中国载人航天工程办公室消息，今年将执行6次任务，完成中国空间站在轨建设其中，长五乙火箭7月发射探天实验舱与天河核心舱对接，10月发射梦天实验舱与天河核心舱对接之后，第三舱形成T型基本构型，完成中国空间站在轨建造这项任务是今年完成空间站在轨建设的关键一战，意义重大

长二火箭首次执行零窗口发射任务。

作为我国近地轨道运载能力最大的新一代运载火箭，长五乙火箭拥有我国最大的整流罩，长20.5米，近地轨道运载能力达到25吨空间实验舱是迄今为止中国最重的载荷，重约23.2吨

火箭B总体副总设计师，火箭五院长刘兵说，天空的实验舱需要与空间站，核心舱快速交会对接所以必须在规定时间发射，否则无法到达指定位置，调整轨道要花很多钱，即使终止发射，也要等下一个发射窗口才能重新组织发射，严重影响任务周期

因为天地的实验舱和核心舱要在轨交会对接组装，所以要求火箭零窗口发射长五乙火箭是低温火箭，面临低温推进剂加注问题，发射前流程复杂零窗口发射比常温火箭难多了

此次任务中，长五乙火箭零窗口发射，这也是长五系列火箭首次零窗口发射为了保证准时发射，型号团队优化了发射前负10分钟的发射流程，将部分流程提前实际上，在发射前2.5分钟，火箭已经完成了发射前的所有准备工作，具备点火发射能力，准备发射虽然只需要2.5分钟，但对于模型团队来说，这意味着宝贵的时间和机会发射前遇到紧急情况，型号团队可以在2.5分钟内快速决策处置

按时点火只是开始，准确入轨才是成功刘兵介绍，长五B火箭还应用了起飞时间偏差修正技术，最大修正时间为2.5分钟一般理解，火箭最迟可以延迟2.5分钟，在0到2.5分钟的时间段内，可以随时发射火箭可以在飞行过程中自动修正因发射延迟造成的飞行偏差，准确地将实验舱送入预定轨道

长二火箭首次执行快速交会对接任务

长五乙火箭首次执行快速交会对接任务，要求火箭以更高的发射和飞行可靠性按时准确入轨，将太空舱准确送入与核心舱共面，共面的转移轨道。

据介绍，就像火车到站一样，过去乘客需要追火车才能找到自己的车厢如今，高速列车被精确地标记到地标上从追火车到坐高铁，轨道精度偏差的缩小为空间站段交会对接提供了更好的保障，但也对火箭的动力，结构，控制系统的偏差控制水平提出了新的更高的要求

点火后，火箭通过更先进的制导技术不断调整轨道，直奔空间站就像扔出去的篮球可以根据篮筐位置，风速，气流，球场温度的变化，不断修正自己的轨迹，直奔篮筐火箭科学研究院火箭科学专家钱航说，这有点像汽车的自动驾驶技术，只不过这辆长五B的‘汽车’重达数百吨，速度不可估量实现‘自动驾驶’并不容易长二火箭创新性地采用了姿态控制增益优化和复合制导方式，从而提高了火箭的姿态控制精度

空间站和核心舱以快速交会对接方式对接，形成组合体整个过程约需6.5小时，舱体需要燃料改变轨道以满足对接要求，这会造成运载能力的损失为了携带更多的推进剂和生活物资维持空间站在轨运行，长五B团队进一步对火箭的运载能力进行评估和换算，扔掉火箭体内的累赘，为火箭释放出更大的运载能力如果把发射火箭比作一次游客的旅行，以前是一次长途旅行，衣食住行需要背一大包一小包现在更像是临时出差，可以很方便的带上必备物品出发刘兵说

此外，记者还了解到，将实验舱安全准确地送到目的地是模型团队的首要任务为了不断提高火箭的可靠性，型号团队对生产工艺进行了30多项改进

刘兵说，长五乙火箭和长五火箭共用的发射场地面设备已于2013年投入使用，部分设备已达到使用寿命对此，型号团队对发射场地面设备进行了测试，维修和更换，确保了安全可靠，保证了发射任务的顺利进行

伴随着发射次数的增加，型号团队对火箭的技术状态有了更全面的了解目前，长五乙火箭在发射场的发射准备时间约为60天本次任务进一步优化了试验流程，在火箭模块转移，状态恢复，吊装前准备等阶段，将串行工作模式改为并行现在53天就可以完成发射准备，比以前缩短了7天，为进一步提高火箭发射效率，应对未来高密度常态发射奠定了基础

长B火箭如何穿越火线。

中国空间站由一个核心舱和两个实验舱组成这三个舱的发射任务都是由长五乙火箭执行的根据消息显示，长五乙火箭中的深低温液氧液氢燃料占火箭重量的90%以上，堪称火箭家族中的冰墩「冰墩墩」长五乙火箭在夏季低纬度高温发射时，如何穿越层层火线

冰敦敦长五B火箭内液氧温度达到零下183摄氏度，液氢温度达到零下253摄氏度，接近零下273.15摄氏度的绝对零度人在烈日下会出汗，尤其是长五乙火箭海南文昌发射场气候湿润，最热的时候发射加入低温推进剂后，火箭表面温度会较低，火箭表面的冷凝水会顺着火箭流下，对火箭结构的防水提出了很大的挑战

为此全身都是冷的，需要防止灌装后储罐内部温度过高所以采用保温材料和工艺，在外层设置保温层，就像穿上了保温汗衫，在箭内外温差大的情况下保持低温环境不仅能有效降低箱内温升，还能有效缓解箭体外冷凝水的产生

火箭结构系统总指挥王干解释了隔热汗衫的工作原理:一方面，团队在整流罩内部设计了排水罩和注水孔，疏导舱内可能产生的水，另一方面，对箭体的关键设备和线缆采取了防水措施，箭体各节之间的对接面也通过胶粘等方式进行了封堵，防止外部水汽进入箭体内部。

发射任务前，高约20层，重数百吨，长5 B的冰墩要从组装厂转移到发射塔架上整个过程需要两三个小时才能完成为了防止冰墩被加热，设计师为这个巨无霸设置了全程冷链运输

所谓全程冷链运输，就是在卫星—头罩组装运输和火箭运输到发射区的过程中，有空调将常温干燥空气输送到头罩内，以保证实验舱的舒适性其中，穹顶组件的转运主要利用转运车上携带的吹风设备，移动发射平台上的空调主要用于火箭向发射区转运的过程中火箭到达发射区后，整流罩部分将通过空调口进行空调，各壳体部分将通过舱门进行空调

现在是夏天的中午如果整个冷链运输不能保证，一旦金属热胀冷缩，就会影响煤油储罐的容量火箭五B副总设计师楼吕梁说

据介绍，团队专门为实验舱定制了Plus版空调房，这是一个超大的整流罩，在室温下始终保持空调送风干燥我们根据天篷的外壳，重点对天篷中允许的空间进行安全分析，王干说同时，为了保证舱盖的对接安装，我们还做了大量的整流罩，载荷支架和仪器舱余料的清理工作确保火箭飞行和分离过程中不产生多余物

长二火箭整流罩上有两个送风接口，送风空调可以满足超大空间的送风要求，从而保证问天舱始终处于舒适的环境中整流罩头锥段采用冯·卡门锥曲线，头锥高度达到5米以上，可以大大降低火箭在大气飞行中的气动加热，保证整流罩内外温差小此外，设计师在整流罩外侧粘贴了隔热效果极佳的软木，可以有效降低气动加热导致的整流罩内的温升，避免问天舱在穿越大气层时被烤焦

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