1958年5月，毛泽东主席在党的八大二次会议上提出：“我们也要搞天然地球卫星”。随后，他幽默地说，鸡蛋那么大的我们不放，要放就放个两万公斤的。
2020年5月5日，由中国航天科技团体有限公司第一研讨院抓总研制的长征五号B运载火箭在中国文昌航天发射场胜利首飞，把近22吨重的新一代载人飞船实验船送入太空。这是中国乃至亚洲火箭初次发射超越“两万公斤”的航天器，进一步奠定了长征五号系列火箭运载才干逝世界现役火箭第一梯队中的位置。
那么，长征五号B火箭与长征五号火箭有哪些不同？它是如何将这么重的飞船送上天的呢？
长征五号B火箭。 央视频截图
十年磨一“箭”
长征五号B和长征五号火箭同属一个系列火箭，但义务任务不同，长征五号B火箭主攻近地载人空间站，长征五号火箭主打高轨卫星和探测器。
据长征五号B运载火箭总指挥王珏引见，从立项到首飞，长征五号B火箭阅历了近十年的研制进程。2011年11月，长征五号B运载火箭正式批复立项，承当发射空间站舱段的任务。2012年1月，长征五号B运载火箭计划经过评审，转入初样研制阶段。2018年11月，长征五号B运载火箭转入试样研制阶段。2020年1月19日，长征五号B遥一运载火箭胜利经过出厂评审，首飞任务载荷为新一代载人飞船实验船及前往舱实验舱。
在往年1月举行的《中国航天科技活动蓝皮书（2019年）》公布会时期，长征五号运载火箭副总指挥曲以广接受澎湃旧事（www.thepaper.cn）采访时引见说，长征五号B火箭是我国现有低轨运载才干最大的运载火箭，也是我国首型采用“一级半”构型的火箭，其首飞封锁了中国载人空间站任务阶段的序幕。
长征五号B火箭与其他长征家族火箭合影。 房大川 图
“和长征五号火箭相比，它俩的个头高度差不多，从外观上看，20.5米长的整流罩是比拟清楚的变化。”曲以广表示。
从外观上看，长五B火箭“身高”近54米，相当于18层楼高，近850吨重。与长五火箭比，长五B火箭芯级直径都是5米，矮了约3米，“体重”轻了约20吨。这主要是由于长五B火箭少了一个芯二级和一个级间段，只要一个芯级，也就是“腰”往上少了一局部。
长五B火箭也有4个直径3.35米的助推器（又称为“半级”），因此，长五B火箭是我国首型“一级半”火箭。不过，长五B火箭“头部”——整流罩比长五火箭更大，高度超越20米，连10多米长、4米多粗的空间站中心舱都能装进去。那么，长征五号B为何采用一级半构型呢？
一般来说，火箭分单级火箭和多级火箭两类，其中多级火箭又分串联式、并联式、混合式三种分别方式。
所谓单级火箭，望文生义，也就是只靠一级发起机点火就直接将载荷送到预定位置，一步到位，目前我国长征火箭中还没有地道意义上的一级火箭。本次首飞胜利的长征五号B火箭，在一级上捆绑了四个助推器，我们一般把助推器算作半级，所以，长五B火箭算“一级半”火箭。
目前采用较多的是多级火箭。比如，我国发射载人飞船的长征二号F运载火箭和发射空间站货运飞船的长征七号火箭都是二级半构型火箭。多级火箭最大的特性是，火箭点火后，最下面一级的燃料末尾熄灭，燃料燃烧完后，发起机关机，发效果和贮存燃料的箱体就会从箭体上别离，从而使火箭“轻装前行”。其实，这里有一个物理学基本原理，我们知道，推力肯定的时分，物体的质量越小，所取得的减速度就越大，这和“包袱轻了跑得快”差不多一个意义。所以，我国的火箭多采用多级方式，很大一局部缘由就是多级火箭能取得优秀的减速功用。
但是，火箭级数也不是越多越好，级数多了，掌握起来就会更冗杂，这和“前后轮双驱”汽车比“单驱”汽车掌握繁杂是一个道理。所以，多级火箭一般不超越四级，我国现役火箭，级数最多的是长征十一号固体运载火箭，有四级。
多级火箭的分离方式一般有串联、并联、混合式三种方式。所谓串联，就是多级火箭似乎竹竿一样串在一同，串联火箭气氛阻力经常会较小。所谓并联，就是多级火箭并排捆绑在一同，这在助推器中较为罕见。而混合式则是既有串联、又有并联，比如长征五号火箭就是采用四个助推器和一子级并联捆绑，一子级又和二子级串联的方式。实践上，真正想象一款火箭的构型的时分，需求思索的要素是十分多的，对火箭的运载能力、结构强度、资料选择、速度控制等都需求极为准确的计算和实验。
即使少了一级，长五B火箭在特地向近地轨道送货的长征火箭中，力气依然是最大的，一次能送超越22吨的东西，相当于10多辆小轿车的重量。地球左近约200至400公里的轨道是我国空间站树立的主战场，作为一型专注于近地轨道发射的火箭，后续空间站核心舱等次要舱段都要由长五B火箭送上天。
长征五号和长征五号B火箭同属一个系列
居功至伟的“心脏”
长五B火箭只用“一级半”就能把重磅航天器送上天，得益于采用氢氧促进剂的芯一级和采用液氧煤油促进剂的助推器的合理搭配。而芯一级的两台大推力氢氧发动机，又直接影响着航天器的最终入轨。
氢氧发动机的比冲（用于权衡发动机功用，可以了解为汽车的“百公里油耗”）傲视群雄，但其研制难度也极高。长五B火箭所承当任务的特别性，对芯一级的大推力氢氧发动机提出了更高的央求。
载人空间站工程的交会对接等任务，好比在数百公里高的太空“穿针引线”，时间有丝毫误差，都有能够失之交臂，招致消耗更大的代价调整轨道。这央求运载火箭必需严厉依照精准的工夫发射，到达“分秒不差”，也就是所谓的“零窗口”发射。
长五B火箭芯级运用的氢氧发动机，必需确保预冷等发射前任务环环相扣、步步流利，不耽误发射窗口。
同时，长五B火箭比长五火箭更轻，但下降推力与长五火箭相同。用异样的劲向上提更轻的东西，减速度自然更快。而在助推器分离后，火箭加速度又瞬间达到最低。
除了零窗口和过山车一样的压力，一级精准入轨也是一个庞大的应战。以往末级火箭的推力都很小，再辅以推力更小的姿态控制发动机，更繁杂在航天器入轨前对位置与姿态停止微调，从而确保准确入轨。
而这次，两台大推力氢氧发动机直接送载荷入轨，就像用大刀做“微雕”，力道极难控制。
此外，大推力氢氧发动机关机后，还有“后效”，相似燃气灶闭火后的“余火”，这异样会对航天器入轨精度形成影响。
为了处置大推力精准入轨的效果，一方面，发动机研制队伍要确保发动机燃烧动摇，并尽能够给出“后效”的预测值。更主要的，则是控制系统必需把一切能够的误差考虑出来。
航天科技团体一院长五火箭副总想象师李学锋引见，早在长五系列火箭研制之初，控制零碎研制队伍就已统筹考虑长五和长五B的任务特性。长五和长五B控制系统的硬件是通用的，已完成产品化；软件也无需大改，即能顺应长五B飞行任务。
“就像深海鱼突然跳到喜马拉雅山上，庞大的压力变化会使鱼瞬间爆裂”，航天科技集团六院长五火箭副总设计师王维彬说，发动机的入口面对过山车一样大起大落的压力，给发动机的动摇、牢靠任务带来宏大应战。
为了应对这些应战，氢氧发动机研制队伍通过少量的研讨改良与实验考证，将这些难点逐一攻克，进一步提高了发动机工作的牢靠性与动摇性。此外，空中装备等系统采用的远程操作方法，也保证了发动机预冷等环节的平安、胜利促进。
珠海航展上展现的新一代载人飞船前往舱
载人空间站树立拉开序幕
长征五号B火箭的首飞胜利封闭了中国载人空间站任务阶段的尾声，为接下去发射空间站核心舱及其他舱段奠定了基础。
据中国载人航天工程办公室音讯往年1月公布的音讯，空间站核心舱初样产品与新一代载人飞船试验船一同抵达海南文昌，区分参与长征五号B运载火箭发射场所练及首飞任务。
目前，我国载人航天工程已处于“三步走”战略的最后一步，即空间站任务阶段，空间站系统已完成试验核心舱正样产品消费。核心舱命名为“天和”，是中国空间站的管理和控制核心，全长16.6米，最大直径4.2米，发射质量22.5吨，可支持3名航天员临时在轨驻留，支持展开舱内外空间迷信实验和技术试验，是我国目前研制的最大的航天器。命名为“天宫”的载人空间站初期将建造三个舱段，包括一个核心舱和两个实验舱，每个范围20多吨。基本构型为T字形，核心舱居中，实验舱Ⅰ和实验舱Ⅱ辨别衔接于两侧。核心舱前后还可以停靠“天舟”货运飞船和载人飞船。
空间站未来将成为我国展开空间迷信研讨的次要平台，其在迷信技术方面有三个目的：一是控制大型空间装备的建造和运营技术，达到或接近国际空间站水平，并能应用当代的技术效果，发扬后发优势完成逾越；二是控制航天员经常在轨飞行的生活和安康保证技术。在空间站树立和运用中，人是核心因素。只要使航天员能安康地生活，才干保证其高效地工作；
三是建设国度太空实验室，为迷信家提供高水平迷信研讨平台，以期能达到在科学方面若干范围实现严酷突破的目标。
珠海航展上展示的空间站核心舱
依据飞行任务规划，中国空间站工程分为关键技术考证，建造和运营3个阶段实施，其中：关键技术考证阶段布置了长征五号B运载火箭首飞、天和一号试验核心舱、神舟飞船、天舟飞船等6次飞行任务；建造阶段安排了问天舱（实验舱）、梦天舱（实验舱）、神舟飞船、天舟飞船等6次飞行任务。依据规划，中国将在2022年前后树立空间站，空间站的近期范围为100吨，可载3人，建成后将至少运营10年。
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