光明日?qǐng)?bào)記者 陳海波 張蕾 光明日?qǐng)?bào)通訊員 董佳瑩

　　7月24日，由中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院（中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司所屬，以下簡(jiǎn)稱“火箭院”）抓總研制的長(zhǎng)征五號(hào)B遙三運(yùn)載火箭（以下簡(jiǎn)稱“長(zhǎng)五B”）搭載空間站問天實(shí)驗(yàn)艙，在海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)升空。這是我國(guó)大型低溫氫氧火箭首次執(zhí)行交會(huì)對(duì)接任務(wù)，難度好比在太空“穿針引線”。為此，長(zhǎng)五B從優(yōu)化射前流程、拓展發(fā)射窗口、釋放運(yùn)載能力三方面改進(jìn)提升性能，全力保障任務(wù)圓滿成功。

　　從“串聯(lián)”到“并聯(lián)”

　　問天實(shí)驗(yàn)艙和天和核心艙需要通過交會(huì)對(duì)接在軌組裝，因此，對(duì)火箭提出了“零窗口”的發(fā)射要求。而長(zhǎng)五B是低溫火箭，面臨著低溫推進(jìn)劑加注問題和復(fù)雜的射前流程，實(shí)施“零窗口”發(fā)射難度相比常溫火箭要大得多。

　　原來，各系統(tǒng)只能按時(shí)序完成射前指令，把時(shí)間消耗在等待上一個(gè)流程?！熬拖衩鎸?duì)逐題試卷限時(shí)競(jìng)答，一旦卡在前面簡(jiǎn)單的問題上，后面的題目分?jǐn)?shù)很高卻又不能做，顯得束手束腳?！被鸺洪L(zhǎng)五B火箭副總設(shè)計(jì)師婁路亮這樣比喻。

　　為了和時(shí)間賽跑，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)開展了適應(yīng)“零窗口”發(fā)射要求的射前流程優(yōu)化改進(jìn)?！拔覀儗⒏飨到y(tǒng)耦合性高的工作由‘串聯(lián)’變?yōu)椤⒙?lián)’，為火箭發(fā)射前預(yù)留了2.5分鐘的故障處理時(shí)間，一旦在點(diǎn)火前暴露一些問題，可以有充足的時(shí)間來反應(yīng)。”火箭院長(zhǎng)五B火箭總體副主任設(shè)計(jì)師劉秉說。

　　從“追火車”到“乘高鐵”

　　首次執(zhí)行快速交會(huì)對(duì)接任務(wù)，要求長(zhǎng)五B以更高的可靠性來實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)點(diǎn)發(fā)射、精確入軌，并將問天實(shí)驗(yàn)艙準(zhǔn)確地送入與核心艙共面、共軌的轉(zhuǎn)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(xiàn)在的高鐵都是精準(zhǔn)對(duì)標(biāo)到地標(biāo)”。

　　從“追火車”到“乘高鐵”，入軌精度偏差縮小為空間站艙段交會(huì)對(duì)接提供了更好保障，也對(duì)火箭的動(dòng)力、結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)偏差控制水平提出了新的更高的要求。

　　航天發(fā)射是火箭、發(fā)射場(chǎng)、地面等系統(tǒng)協(xié)同的結(jié)果。為確保大型低溫火箭能夠可靠發(fā)射，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)將原來的零發(fā)射窗口拓展至2.5分鐘。據(jù)火箭院長(zhǎng)五B火箭軌道設(shè)計(jì)師王建明介紹，窄窗口點(diǎn)火可以提升火箭的點(diǎn)火可靠性，但由于地球不斷自轉(zhuǎn)，“為克服地球自轉(zhuǎn)帶來的影響，需要火箭具備起飛時(shí)刻的偏差修正能力”。

　　為此，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)對(duì)長(zhǎng)五B創(chuàng)新性地運(yùn)用姿態(tài)控制增益優(yōu)化和復(fù)合制導(dǎo)方法，大大提高了火箭的姿態(tài)控制精度。點(diǎn)火后，火箭依靠先進(jìn)的制導(dǎo)技術(shù)不斷調(diào)整彈道，直奔空間站。

　　從“大包小裹”到“輕松上陣”

　　運(yùn)載火箭的能力有多大，航天的舞臺(tái)就有多大。

　　作為目前我國(guó)近地軌道運(yùn)載能力最大的火箭，長(zhǎng)五B的近地軌道運(yùn)載能力超過23噸，此次托舉問天實(shí)驗(yàn)艙演繹浪漫的“太空之吻”。

　　問天實(shí)驗(yàn)艙采用快速交會(huì)的方式與空間站天和核心艙對(duì)接形成組合體，整個(gè)過程大約6.5小時(shí)。

　　為了搭載更多的推進(jìn)劑、生活物資等維持空間站在軌運(yùn)營(yíng)，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)對(duì)長(zhǎng)五B進(jìn)一步評(píng)估、折算，扔掉箭體中的“累贅”?！叭绻寻l(fā)射火箭比作游客出行，那么以前就是出遠(yuǎn)門，需要攜帶大包小裹保障衣食住行；現(xiàn)在則更像是臨時(shí)出差，輕輕松松帶上必備物品就可以出發(fā)了。”劉秉打了個(gè)比方。

　　從“串聯(lián)”到“并聯(lián)”、從“追火車”到“乘高鐵”、從“大包小裹”到“輕松上陣”，長(zhǎng)五B火箭對(duì)標(biāo)發(fā)射可靠性要求高、入軌精度要求高、運(yùn)載能力要求高這三大任務(wù)特點(diǎn)，將為中國(guó)航天定格唯美的“問天之吻”。

　　　　（光明日?qǐng)?bào)北京7月24日電）