问天实验舱增加太阳翼（问天实验舱座驾）

问天实验舱增加太阳翼（问天实验舱座驾）长征五号运载火箭与长征五号B运载火箭同属长征五号火箭系列，两型火箭共享了5米大直径箭体结构研制、大推力液氧液氢发动机技术、大推力液氧煤油发动机技术、大型活动发射平台技术、系统级冗余控制技术等关键技术，但两型火箭在设计、用途等方面存在很多不同。同一系列，两种构型，长五B矮3米多揭秘长征五号B1长五与长五B有何区别

→长征五号B遥三运载火箭比长五短3米，载荷能力却更大。 新华社发

作为运送空间站舱段的“专属列车”，长征五号B运载火箭和它的“兄弟”长征五号火箭长得非常相似。

同为长五系列，这两型火箭在哪些方面一致，又有哪些不同？

问天实验舱重量超过23吨，长度达到17.9米，是我国现阶段最大的空间站单体舱段。要把如此重磅的航天器送入预定轨道，就需要一个大推力的运载火箭，长征五号B遥三运载火箭就是专门为空间站工程量身定制的。这也是我国大推力运载火箭首次实现“零窗口”发射。

揭秘长征五号B

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长五与长五B有何区别

同一系列，两种构型，长五B矮3米多

长征五号运载火箭与长征五号B运载火箭同属长征五号火箭系列，两型火箭共享了5米大直径箭体结构研制、大推力液氧液氢发动机技术、大推力液氧煤油发动机技术、大型活动发射平台技术、系统级冗余控制技术等关键技术，但两型火箭在设计、用途等方面存在很多不同。

从构型上看，长征五号运载火箭采用两级半构型，由芯一级 助推器 芯二级 星罩组合体组成，“身高”57米；长征五号B运载火箭采用一级半构型，比长征五号少一级，由芯一级 助推器 星罩组合体组成，有53.66米高。

长征五号B载荷更大

从外观上看，长征五号B运载火箭与长征五号运载火箭的最大区别在于整流罩：长征五号运载火箭的整流罩长度大约12.3米，而长征五号B火箭的整流罩长度达到了20.5米，是我国目前最大的火箭整流罩。

整流罩大，意味着长五B运送的载荷更大。作为运送空间站舱段的“专属列车”，长五B需要将体积和质量更大的空间站核心舱和实验舱打到近地轨道。可以说，长五B的“力气”更大。

长征五号“跑得更远”

相对而言，长征五号火箭“跑得更远”，它一般用于发射高轨道的大型卫星以及各类深空探测器，例如实践二十号卫星、“嫦娥五号”月球探测器、“天问一号”火星探测器等；未来我国深空探测的任务，也将是长征五号的主战场。

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长五B有什么特别设计？

“一步登天”，不用多次分离

长征五号B运载火箭拥有强大的运载能力，而它最为特殊的本领就是在发射过程中火箭主体不再进行多次分离，只用一级火箭和助推器就能直接入轨，实现“一步登天”。它也成为目前世界现役火箭当中唯一“一级半”构型的运载火箭。

长征五号B运载火箭中间的主体部分是“一级”，旁边捆绑了四个助推器算“半级”，这也就形成了“一级半”构型。火箭的主体部分采用了两台50吨级的液氢液氧发动机，而在四周四个助推器上面，总共使用了8台120吨级的液氧煤油发动机。在点火之后，这些发动机共同工作，能够为火箭提供超过1000吨的起飞推力。

凭借着强大的推力，巨大的长征五号B火箭可以直接飞出大气层，只需400多秒就能够将空间站舱段送入预定轨道。

据介绍，长征五号B运载火箭是目前世界现役火箭中唯一的一级半直接入轨的型号。火箭构型简洁，所有发动机的点火都在地面完成，也无需进行火箭主体之间的分离、高空发动机启动等动作，从而降低了故障发生的概率，有效提升了发射可靠性，更能够胜任重大航天发射任务。

“零窗口”发射 误差控制在1秒内

相比于现役其他型号火箭，长五B有哪些特别的设计？

第一，长征五号B突破了低温火箭“零窗口”发射技术。

作为未来发射空间站核心舱和实验舱的火箭，空间站交会对接任务对长征五号B提出了“零窗口”发射的需求，发射时间精度误差要控制在1秒以内。

为了做到“零窗口”发射，火箭各系统要确保在点火前一段时间就完成各项准备，以准备好的状态等待点火。由于低温推进剂加注后会不停地“蒸发”消耗，因此，发射准备好的状态并不是越早越好，而是要严格按照时间要求精准地完成。

第二，长征五号B突破了大直径舱箭分离技术。经过试验验证，舱箭分离界面的分离得到有效改善，空间站舱段可以在“下车”过程中感受到火箭的“温柔”。

此外，长征五号B还突破了大推力直接入轨技术。通过采用姿态控制增益优化方法，提高了姿态控制精度；通过采用多方法联合的复合制导方案，有效降低了制导误差对精度造成的影响。

同时，为了提高舱箭分离后的安全裕度，增加了2枚反推火箭，确保舱箭分离后，火箭一级箭体可以避开空间站舱段的轨道面。经过仿真分析、系统综合实验、半实物仿真试验等考核评估，大推力直接入轨精度控制和分离安全控制技术的有效性得到了验证。

“模块化”设计 适应更多发射需求

长征五号B作为我国长征五号系列运载火箭的一员，它不仅是我国低轨运载能力最强的火箭型号，同时，通过长征五号B火箭的研制，推动验证了我国大型火箭“模块化”的设计思路。通过这种设计思路，未来还将诞生更多的长征五号“家族”成员，从而适应更多不同类型的发射需求。

长征五号B运载火箭上配备的四个3.35米直径助推器和一个5米直径的火箭主体，实际上是与长征五号运载火箭通用的。长五系列火箭在设计之初就按照系列化、模块化的思路进行设计，就像拼积木一样，针对不同的发射任务采用不同的模块进行组合，可节约成本，缩短研制周期。

正是由于长征五号系列火箭型谱化的设计思路，使我国拥有了5米直径系列火箭的研制能力，运载能力与国际主流火箭接轨，从而带动我国新一代运载火箭发展，构建起新一代无毒、无污染运载火箭系列型谱，实现我国运载火箭的全面升级换代，满足各种发射任务需求。

人物

问天实验舱发射任务“金手指”刘巾杰：手动点火，需面对100多个按钮

在火箭发射现场最激动人心的时刻，就是随着指挥员一声令下，工作人员按下红色点火按钮，火箭随即点火升空。而这个按下按钮的人，俗称“金手指”。担任这次问天实验舱发射任务的“金手指”叫作刘巾杰，她是首次执行这项任务，也是文昌航天发射场的首位女性“金手指”。

发控台有100多个按钮

在7月22日问天舱发射任务的最后一次合练时，从模拟发射前14个小时开始，刘巾杰就来到测控大厅，对发射控制系统的设备和数据状态进行确认。第一次坐在火箭发控台的席位上，文昌航天发射场工程师刘巾杰倍感责任重大，她说，“自己摁下这个按钮，然后把这个问天舱送到太空去，就不能辜负这份信任或者是这份使命。”

“金手指”所负责的发控台，是火箭控制系统的核心中枢，有100多个按钮，每一个按钮都代表一个控制指令。四个显示器上有近300个参数和状态灯，每个参数代表了前端不同设备的状态。刘巾杰首先要做的，就是研究这个火箭控制“大脑”。

刘巾杰说，发控台需要更全局的思维，包括测试流程，我需要知道指挥什么时候会给我下什么样的命令，他下了命令之后，我需要做什么样的动作，我需要观测什么样的参数。

手动点火更灵活控制流程

在此次问天舱发射任务中，为了满足与空间站组合体交会对接的需求，长征五号B火箭为“零窗口”发射。相比较自动点火而言，“金手指”手动点火可以更加灵活地控制火箭发射前的流程，并且完全符合发射所需要的时间精度。

刘巾杰表示，“零窗口”意味着，需要更多地熟悉应急处置的情况，每提前一秒钟发现它的异常，就给窗口创造了更多的时间去处置。

这次发射任务是刘巾杰第一次担任“金手指”，为了这轻轻一按，她已经准备了7年。“每一个在控制系统工作的人估计都有一个金手指梦。要想成为金手指，你需要在控制系统的各个岗位上都熟悉它，我来发射场应该是7年多，参加了十几二十发任务了，几乎每一发任务都是新上岗，把控制系统每一个岗位几乎都轮了一遍。我觉得我自己准备好了。”

火箭转运

广东布设多个闪电探测点 确保火箭顺利转运

搭载问天实验舱的长征五号B遥三运载火箭箭体出于对强度的要求，往往采用金属材质构成，非常容易成为雷电的“攻击”对象，火箭转运必须是在没有雷电的天气条件下进行。

雷电会直接对火箭和箭上电子设备性能造成影响，导致这些精密的仪器设备工作异常甚至损坏。记者从文昌航天发射场了解到，为了更好监测雷电，确保火箭顺利转运，发射场在海南和广东联合地方气象部门布设了多个闪电探测点，形成了覆盖发射场区周边的密集雷电监测网。

文昌航天发射场地处沿海地带，暴雨频繁，平均每年雷电天数高达百余天。为解决雷电防护问题，发射塔架采用了设立四座避雷塔和横拉避雷线组成的立体网式防雷电系统，雷击防护效率达到98.6％，形成了既能防直接雷也能防地面雷的立体防护效果。

激光雷达等设备 探测风、水汽条件

除了雷电外，影响火箭垂直转运的气象因素还有强降水和大风等。火箭在转运时并不是密闭的，部分接口裸露在空气中，如果出现强降水导致雨水进入箭体内部，可能造成内部的电子元器件短路损坏。

浅层大风也是影响火箭转运的因素。为了保障火箭转运途中的安全，一般规定距离地面100米高度以下的平均风速不能超过20米/秒。若超过一定的阈值，就有可能威胁火箭的垂直稳定性，箭体的震动容易使箭体重心偏移、发生形变或对箭内器件造成损伤。

文昌航天发射场在建设之初就考虑了垂直转运和在发射塔架停留对气象环境的保障需求。针对海南的特殊气候条件，采用了新“三垂一远”测发模式，减少火箭在发射区的操作，缩短暴露在室外不良气象环境下的时间和机会。同时，大力提高气象预报的精准度，重点加强雷电监测、降水探测和监测以及浅层风探测能力建设，具备了应对复杂天气变化的硬实力。

此外在垂直转运过程中，转运轨道旁设有便携式激光雷达，用于探测周边浅层风的变化，场区内安装有微波辐射计等设备，可实时监测场区上空水汽条件和大气稳定度情况，这些探测设备和监测网对保障火箭垂直转运都发挥了重大作用。

知多D

长征火箭家族

空间站建设“三勇士”

在长征火箭家族中，共有三型火箭参与到我国载人空间站工程中，分别是长征二号F运载火箭、长征五号B运载火箭以及长征七号运载火箭。

长征五号B运载火箭主要完成载人空间站核心舱及两个实验舱的发射任务；长征七号运载火箭主要用于发射“天舟”货运飞船，为空间站和宇航员运送物资；长征二号F运载火箭主要负责将航天员送入空间站。

2022年至今，长二F和长七火箭已成功亮相，搭载空间站“问天”实验舱的长五B也将赴星空。

A06-09版 统筹：易福红 杨存海

综合新华社 央视 科技日报 采写：南方日报记者 王诗堃 贺达源 徐勉 通讯员 黄国畅 屠海超 实习生 任筱凡