問天實驗艙成功“問天”，長五B火箭打贏空間站建造關鍵之戰

7月24日14時22分，由中國航天科技集團公司所屬中國運載火箭技術研究院研制的長征五號乙三號運載火箭沖向天空，成功發射我國空間站建造階段的首個實驗艙，這也是我國迄今發射的最重載荷——問天實驗艙進入預定軌道中國空間站建設關鍵戰役圓滿成功

據中國載人航天工程辦公室消息，今年將執行6次任務，完成中國空間站在軌建設其中，長五乙火箭7月發射探天實驗艙與天河核心艙對接，10月發射夢天實驗艙與天河核心艙對接之后，第三艙形成T型基本構型，完成中國空間站在軌建造這項任務是今年完成空間站在軌建設的關鍵一戰，意義重大

長二火箭首次執行零窗口發射任務。

作為我國近地軌道運載能力最大的新一代運載火箭，長五乙火箭擁有我國最大的整流罩，長20.5米，近地軌道運載能力達到25噸空間實驗艙是迄今為止中國最重的載荷，重約23.2噸

火箭B總體副總設計師，火箭五院長劉兵說，天空的實驗艙需要與空間站，核心艙快速交會對接所以必須在規定時間發射，否則無法到達指定位置，調整軌道要花很多錢，即使終止發射，也要等下一個發射窗口才能重新組織發射，嚴重影響任務周期

因為天地的實驗艙和核心艙要在軌交會對接組裝，所以要求火箭零窗口發射長五乙火箭是低溫火箭，面臨低溫推進劑加注問題，發射前流程復雜零窗口發射比常溫火箭難多了

此次任務中，長五乙火箭零窗口發射，這也是長五系列火箭首次零窗口發射為了保證準時發射，型號團隊優化了發射前負10分鐘的發射流程，將部分流程提前實際上，在發射前2.5分鐘，火箭已經完成了發射前的所有準備工作，具備點火發射能力，準備發射雖然只需要2.5分鐘，但對于模型團隊來說，這意味著寶貴的時間和機會發射前遇到緊急情況，型號團隊可以在2.5分鐘內快速決策處置

按時點火只是開始，準確入軌才是成功劉兵介紹，長五B火箭還應用了起飛時間偏差修正技術，最大修正時間為2.5分鐘一般理解，火箭最遲可以延遲2.5分鐘，在0到2.5分鐘的時間段內，可以隨時發射火箭可以在飛行過程中自動修正因發射延遲造成的飛行偏差，準確地將實驗艙送入預定軌道

長二火箭首次執行快速交會對接任務

長五乙火箭首次執行快速交會對接任務，要求火箭以更高的發射和飛行可靠性按時準確入軌，將太空艙準確送入與核心艙共面，共面的轉移軌道。

據介紹，就像火車到站一樣，過去乘客需要追火車才能找到自己的車廂如今，高速列車被精確地標記到地標上從追火車到坐高鐵，軌道精度偏差的縮小為空間站段交會對接提供了更好的保障，但也對火箭的動力，結構，控制系統的偏差控制水平提出了新的更高的要求

點火后，火箭通過更先進的制導技術不斷調整軌道，直奔空間站就像扔出去的籃球可以根據籃筐位置，風速，氣流，球場溫度的變化，不斷修正自己的軌跡，直奔籃筐火箭科學研究院火箭科學專家錢航說，這有點像汽車的自動駕駛技術，只不過這輛長五B的‘汽車’重達數百噸，速度不可估量實現‘自動駕駛’并不容易長二火箭創新性地采用了姿態控制增益優化和復合制導方式，從而提高了火箭的姿態控制精度

空間站和核心艙以快速交會對接方式對接，形成組合體整個過程約需6.5小時，艙體需要燃料改變軌道以滿足對接要求，這會造成運載能力的損失為了攜帶更多的推進劑和生活物資維持空間站在軌運行，長五B團隊進一步對火箭的運載能力進行評估和換算，扔掉火箭體內的累贅，為火箭釋放出更大的運載能力如果把發射火箭比作一次游客的旅行，以前是一次長途旅行，衣食住行需要背一大包一小包現在更像是臨時出差，可以很方便的帶上必備物品出發劉兵說

此外，記者還了解到，將實驗艙安全準確地送到目的地是模型團隊的首要任務為了不斷提高火箭的可靠性，型號團隊對生產工藝進行了30多項改進

劉兵說，長五乙火箭和長五火箭共用的發射場地面設備已于2013年投入使用，部分設備已達到使用壽命對此，型號團隊對發射場地面設備進行了測試，維修和更換，確保了安全可靠，保證了發射任務的順利進行

伴隨著發射次數的增加，型號團隊對火箭的技術狀態有了更全面的了解目前，長五乙火箭在發射場的發射準備時間約為60天本次任務進一步優化了試驗流程，在火箭模塊轉移，狀態恢復，吊裝前準備等階段，將串行工作模式改為并行現在53天就可以完成發射準備，比以前縮短了7天，為進一步提高火箭發射效率，應對未來高密度常態發射奠定了基礎

長B火箭如何穿越火線。

中國空間站由一個核心艙和兩個實驗艙組成這三個艙的發射任務都是由長五乙火箭執行的根據消息顯示，長五乙火箭中的深低溫液氧液氫燃料占火箭重量的90%以上，堪稱火箭家族中的冰墩「冰墩墩」長五乙火箭在夏季低緯度高溫發射時，如何穿越層層火線

冰敦敦長五B火箭內液氧溫度達到零下183攝氏度，液氫溫度達到零下253攝氏度，接近零下273.15攝氏度的絕對零度人在烈日下會出汗，尤其是長五乙火箭海南文昌發射場氣候濕潤，最熱的時候發射加入低溫推進劑后，火箭表面溫度會較低，火箭表面的冷凝水會順著火箭流下，對火箭結構的防水提出了很大的挑戰

為此全身都是冷的，需要防止灌裝后儲罐內部溫度過高所以采用保溫材料和工藝，在外層設置保溫層，就像穿上了保溫汗衫，在箭內外溫差大的情況下保持低溫環境不僅能有效降低箱內溫升，還能有效緩解箭體外冷凝水的產生

火箭結構系統總指揮王干解釋了隔熱汗衫的工作原理:一方面，團隊在整流罩內部設計了排水罩和注水孔，疏導艙內可能產生的水，另一方面，對箭體的關鍵設備和線纜采取了防水措施，箭體各節之間的對接面也通過膠粘等方式進行了封堵，防止外部水汽進入箭體內部。

發射任務前，高約20層，重數百噸，長5 B的冰墩要從組裝廠轉移到發射塔架上整個過程需要兩三個小時才能完成為了防止冰墩被加熱，設計師為這個巨無霸設置了全程冷鏈運輸

所謂全程冷鏈運輸，就是在衛星—頭罩組裝運輸和火箭運輸到發射區的過程中，有空調將常溫干燥空氣輸送到頭罩內，以保證實驗艙的舒適性其中，穹頂組件的轉運主要利用轉運車上攜帶的吹風設備，移動發射平臺上的空調主要用于火箭向發射區轉運的過程中火箭到達發射區后，整流罩部分將通過空調口進行空調，各殼體部分將通過艙門進行空調

現在是夏天的中午如果整個冷鏈運輸不能保證，一旦金屬熱脹冷縮，就會影響煤油儲罐的容量火箭五B副總設計師樓呂梁說

據介紹，團隊專門為實驗艙定制了Plus版空調房，這是一個超大的整流罩，在室溫下始終保持空調送風干燥我們根據天篷的外殼，重點對天篷中允許的空間進行安全分析，王干說同時，為了保證艙蓋的對接安裝，我們還做了大量的整流罩，載荷支架和儀器艙余料的清理工作確保火箭飛行和分離過程中不產生多余物

長二火箭整流罩上有兩個送風接口，送風空調可以滿足超大空間的送風要求，從而保證問天艙始終處于舒適的環境中整流罩頭錐段采用馮·卡門錐曲線，頭錐高度達到5米以上，可以大大降低火箭在大氣飛行中的氣動加熱，保證整流罩內外溫差小此外，設計師在整流罩外側粘貼了隔熱效果極佳的軟木，可以有效降低氣動加熱導致的整流罩內的溫升，避免問天艙在穿越大氣層時被烤焦