行走的科學2020-05-08 16:11:39

首飛成功的長征五號B火箭有多先進，用了哪些黑科技？

長征系列火箭是我國自主研發的航天運載火箭，在近些年來承擔了我國的航天運載任務。

隨著我國深空探測和月球探測任務的進一步開展以及空間站的建設，新的運載火箭必須研發出來，我們國家必須要發出來更大運載能力的火箭才可以完成以上航天探測任務。

長征五號系列是我們國家運載能力最強的一種型號火箭，長征五號近地軌道運載能力為25噸，長征五號B火箭運載能力為22噸。

近日，長征五號B的成功發射為我國繼續開展太空空間任務打下了良好的基礎，但美中不足的是其返回艙在返回時發生故障。

那麼長征五號B有哪些最新的黑科技？

黑科技一，超大整流罩

長征五號B擁有

我們國家最大的整流罩，長度達到20。5米，直徑達到5。2米。而且採用馮卡門非線性曲線，可以更好地減輕空氣阻力，減少載荷影響。

作為一級半構型的火箭，長征五號B火箭沒有單獨的調姿和末速修正系統，而是利用一級火箭直接將有效載荷送入預定軌道。為了確保飛船入軌的精準、安全，火箭在一級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。面臨新的難題和挑戰，航天科技集團一院研製團隊從入軌姿態控制、入軌精度控制、分離安全控制三個方面開展了攻關工作。

透過採用姿態控制增益最佳化方法，提高了火箭姿態控制精度；透過採用多方法聯合的複合制導方案，有效降低了制導誤差對精度造成的影響，幫助火箭在分離時處於最佳“姿態”和最準位置。同時，為了提高艙箭分離後的安全裕度，增加了反推功能，確保艙箭分離後，火箭一級箭體可以避開空間站艙段的軌道面。經過模擬分析、系統綜合實驗、半實物模擬試驗等考核評估，大推力直接入軌精度控制和分離安全控制技術的有效性得到了驗證，長征五號B火箭成為第一型只靠一級飛行就能實現有效載荷精確入軌的火箭。

黑科技二，零視窗發射

火箭發射視窗是

指允許火箭發射時間範圍，一般是根據火箭或飛船入軌要求或者多種限制性要求綜合而決定的，“零視窗”是指火箭發射時間範圍為0的發射視窗，就是要求火箭必須分秒不差的發射升空，在發射天宮一號和北斗導航衛星時都曾“零視窗”發射。

為了做到“零視窗”發射，火箭各系統要確保在點火前一段時間就完成各項準備，以準備好的狀態等待點火。由於低溫推進劑加註後會不停“蒸發”消耗。因此，發射準備好的狀態並不是越早越好，而是要嚴格按照時間要求精準的完成，並且充分做好應對各種可能情況的工作預案。

作為我國最複雜的運載火箭，長征五號火箭發射前非常“繁忙”，任何一處細微的差錯都可能造成發射流程的拖延，進而影響“零視窗”的實現。

研製團隊從系統發射可靠性提升和發射流程最佳化兩個方面開展了工作。透過開展可靠性試驗和分析工作，實現了關鍵系統可靠性提升；透過射前流程最佳化，進一步提高了各系統對於“零視窗”發射的適應性。

黑科技三，大直徑艙箭分離

空間站艙段和長征五號B火箭的連線口直徑超過4米，“乘客”和火箭的分離不是“下車”那麼簡單，需要考慮可靠性、衝擊環境等多個方面的因素，既要確保安全分離，又要儘量將分離過程中出現的衝擊環境等不利影響降到最低，這就要求要謹慎完成空間站艙段和火箭之間的分離。

航天科技集團一院長征五號B火箭研製團隊圍繞降低和改善衝擊環境開展了專題攻關，對多種降衝擊方案進行比較和試驗後，採用了“雙隔衝框＋阻尼盒”的降衝擊方案，並應用了“顆粒阻尼技術”。

“

顆粒阻尼技術”是一種新型振動被動控制技術，透過顆粒體和阻尼器構成一個耦合、封閉的非線性系統，依靠摩擦和非彈性碰撞，迅速地耗散動能，實現減振降噪的效果。

經過試驗驗證，艙箭分離介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，大推力直接入軌

作為一級半構型的火箭，長征五號B火箭沒有單獨的調姿和末速修正系統，而是利用一級火箭直接將有效載荷送入預定軌道。為了確保飛船入軌的精準、安全，火箭在一級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。面臨新的難題和挑戰，航8天科技集團一院研製團隊從入軌姿態控制、入軌精度控制、分離安全控制三個方面開展了攻關工作。

透過採用姿態控制增益最佳化方法，提高了火箭姿態控制精度；

透過採用多方法聯合的複合制導方案，有效降低了制導誤差對精度造成的影響，幫助火箭在分離時處於最佳“姿態”和最準位置。

同時，為了提高艙箭分離後的安全裕度，增加了反推功能，確保艙箭分離後，火箭一級箭體可以避開空間站艙段的軌道面。

作為一級半構型的火箭，長征五號B火箭沒有單獨的調姿和末速修正系統，而是利用一級火箭直接將有效載荷送入預定軌道。為了確保飛船入軌的精準、安全，火箭在一級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。面臨新的難題和挑戰，航天科技集團一院研製團隊從入軌姿態控制、入軌精度控制、分離安全控制三個方面開展了攻關工作。

透過採用姿態控制增益最佳化方法，提高了火箭姿態控制精度；透過採用多方法聯合的複合制導方案，有效降低了制導誤差對精度造成的影響，幫助火箭在分離時處於最佳“姿態”和最準位置。同時，為了提高艙箭分離後的安全裕度，增加了反推功能，確保艙箭分離後，火箭一級箭體可以避開空間站艙段的軌道面。經過模擬分析、系統綜合實驗、半實物模擬試驗等考核評估，大推力直接入軌精度控制和分離安全控制技術的有效性得到了驗證，長

徵五號B火箭成為第一型只靠一級飛行就能實現有效載荷精確入軌的火箭。

以上就是長征五號B的四大黑科技，每一個都凝聚航天人的努力，希望中國航天越來越好！

急速馬力快de原始碼控2020-05-09 22:40:16

重點說下“一級半”構型。

長征五號B採用了先進的“一級半構型”，火箭級數的減少，不僅大大降低了火箭起飛質量，而且提高了安全係數，對於強調成功率的載人航天工程而言至關重要。

這種沒有芯二級火箭配置的構型，是非常先進的，以國外標準就是“單級入軌火箭”（SSTO），目前美國航天現役還沒有此種類型的火箭。

SpaceX也在研發加快研發，據說計劃在試射星艦的時候試驗單級入軌。由於在試射時載荷不會很大，Falcon火箭的運力足以承擔單級入軌。

火魚科技2020-05-07 00:48:52

長征五號B運載火箭是目前中國運載能力最大的系列火箭，用於空間站建設的專屬列車。相對於其他火箭，長征五號B採用了以下幾個核心專利的“黑科技”：

“黑科技”之一：超大整流罩研製

長征五號B火箭整流罩直徑5。2米，長度20。5米，相當於六層樓房的高度，是目前中國最大的整流罩，專門為裝載空間站艙段量身打造。

“黑科技”之二：“零視窗”發射

為了滿足空間站交會對接的要求，長征五號B火箭需要做到“零視窗”發射，將發射時間誤差控制在1秒以內。作為中國首個實施“零視窗”發射的低溫火箭，長征五號B火箭需要綜合權衡好“提前量”和低溫推進劑“蒸發”的“消耗量”的關係。

“黑科技”之三：大直徑艙箭分離

空間站艙段和長征五號B火箭的連線介面直徑超過4米，艙箭分離既要確保安全分離，又要儘量將分離過程中出現的衝擊環境等不利影響降到最低。為此，研製團隊採用了“隔衝框＋阻尼盒”的降衝擊方案，並應用“顆粒阻尼技術”，實現減振降噪的效果。

“黑科技”之四：大推力直接入軌

作為一級半構型的火箭，長征五號B火箭沒有單獨的調姿和末速修正系統，而是利用一級火箭直接將有效載荷送入預定軌道。在一級發動機關機時，約140噸的推力在幾秒鐘之內消失，相當於一輛高速行駛的火車突然“剎車”，還要穩穩停靠在指定位置。