光明日報記者 陳海波 張蕾 光明日報通訊員 董佳瑩

　　7月24日，由中國運載火箭技術研究院（中國航天科技集團有限公司所屬，以下簡稱“火箭院”）抓總研製的長征五號B遙三運載火箭（以下簡稱“長五B”）搭載空間站問天實驗艙，在海南文昌航天發射場升空。這是我國大型低溫氫氧火箭首次執行交會(hui) 對接任務，難度好比在太空“穿針引線”。為(wei) 此，長五B從(cong) 優(you) 化射前流程、拓展發射窗口、釋放運載能力三方麵改進提升性能，全力保障任務圓滿成功。

　　從(cong) “串聯”到“並聯”

　　問天實驗艙和天和核心艙需要通過交會(hui) 對接在軌組裝，因此，對火箭提出了“零窗口”的發射要求。而長五B是低溫火箭，麵臨(lin) 著低溫推進劑加注問題和複雜的射前流程，實施“零窗口”發射難度相比常溫火箭要大得多。

　　原來，各係統隻能按時序完成射前指令，把時間消耗在等待上一個(ge) 流程。“就像麵對逐題試卷限時競答，一旦卡在前麵簡單的問題上，後麵的題目分數很高卻又不能做，顯得束手束腳。”火箭院長五B火箭副總設計師婁路亮這樣比喻。

　　為(wei) 了和時間賽跑，設計團隊開展了適應“零窗口”發射要求的射前流程優(you) 化改進。“我們(men) 將各係統耦合性高的工作由‘串聯’變為(wei) ‘並聯’，為(wei) 火箭發射前預留了2.5分鍾的故障處理時間，一旦在點火前暴露一些問題，可以有充足的時間來反應。”火箭院長五B火箭總體(ti) 副主任設計師劉秉說。

　　從(cong) “追火車”到“乘高鐵”

　　首次執行快速交會(hui) 對接任務，要求長五B以更高的可靠性來實現準點發射、精確入軌，並將問天實驗艙準確地送入與(yu) 核心艙共麵、共軌的轉移軌道。在劉秉看來，這就像火車到站，“以前乘客需要‘追火車’才能找到自己的車廂，現在的高鐵都是精準對標到地標”。

　　從(cong) “追火車”到“乘高鐵”，入軌精度偏差縮小為(wei) 空間站艙段交會(hui) 對接提供了更好保障，也對火箭的動力、結構和控製係統偏差控製水平提出了新的更高的要求。

　　航天發射是火箭、發射場、地麵等係統協同的結果。為(wei) 確保大型低溫火箭能夠可靠發射，設計團隊將原來的零發射窗口拓展至2.5分鍾。據火箭院長五B火箭軌道設計師王建明介紹，窄窗口點火可以提升火箭的點火可靠性，但由於(yu) 地球不斷自轉，“為(wei) 克服地球自轉帶來的影響，需要火箭具備起飛時刻的偏差修正能力”。

　　為(wei) 此，設計團隊對長五B創新性地運用姿態控製增益優(you) 化和複合製導方法，大大提高了火箭的姿態控製精度。點火後，火箭依靠先進的製導技術不斷調整彈道，直奔空間站。

　　從(cong) “大包小裹”到“輕鬆上陣”

　　運載火箭的能力有多大，航天的舞台就有多大。

　　作為(wei) 目前我國近地軌道運載能力最大的火箭，長五B的近地軌道運載能力超過23噸，此次托舉(ju) 問天實驗艙演繹浪漫的“太空之吻”。

　　問天實驗艙采用快速交會(hui) 的方式與(yu) 空間站天和核心艙對接形成組合體(ti) ，整個(ge) 過程大約6.5小時。

　　為(wei) 了搭載更多的推進劑、生活物資等維持空間站在軌運營，設計團隊對長五B進一步評估、折算，扔掉箭體(ti) 中的“累贅”。“如果把發射火箭比作遊客出行，那麽(me) 以前就是出遠門，需要攜帶大包小裹保障衣食住行；現在則更像是臨(lin) 時出差，輕輕鬆鬆帶上必備物品就可以出發了。”劉秉打了個(ge) 比方。

　　從(cong) “串聯”到“並聯”、從(cong) “追火車”到“乘高鐵”、從(cong) “大包小裹”到“輕鬆上陣”，長五B火箭對標發射可靠性要求高、入軌精度要求高、運載能力要求高這三大任務特點，將為(wei) 中國航天定格唯美的“問天之吻”。

　　　　（光明日報北京7月24日電）