5月5日，長征五號B運載火箭搭載新一代載人飛船試驗船成功首飛。長征五號B運載火箭，是我國首個一級半構型的大型運載火箭，主要用于近地軌道大型航天器發射，承擔著我國載人空間站艙段等重大航天發射任務。

    長征五號B運載火箭是在長征五號運載火箭基礎上改進研制的新型火箭，根據空間站任務要求新研制了大型整流罩，并對全箭進行了適應性改造。火箭全長約53.7米，芯一級直徑5米，捆綁4個直徑3.35米助推器，整流罩長20.5米、直徑5.2米，采用無毒無污染的液氧、液氫和煤油作為推進劑，起飛質量約849噸，近地軌道運載能力不小于22噸。

    我國新一代載人飛船將同時兼顧近地軌道任務和更遠的深空探測。研制團隊采用了全新的防熱材料和防熱結構，耐熱能力相當于神舟飛船的3~4倍。在返回再入控制上，也會保證落點精度、保證過載不超過航天員的承受范圍。此次發射還將驗證更加安全的“群傘+氣囊”著陸方式，以及飛船可重復使用的相關技術。新一代載人飛船將力爭實現返回艙可重復使用10次，并逐步降低成本。

    新一代載人飛船試驗船是為我國近地空間站運營和后續載人月球探測等任務研制，全長8.8米，發射質量21.6噸，具備高安全、高可靠、適應多任務和模塊化設計特點，主要用于驗證氣動熱防護、再入控制和群傘減速回收等關鍵技術。

    此次發射是長征五號B火箭的首飛，其中采用的四個黑科技引人矚目。

    黑科技一：超級整流罩

    長征五號B火箭擁有目前我國最長最大的整流罩，整流罩長度達到20.5米、直徑5.2米，可以輕松的將10枚捷龍火箭裝入其中。如此寬敞的空間，也是為了發射空間站核心艙和實驗艙而量身打造的。

    在發射過程中，整流罩用于保護衛星或其他有效載荷免受氣動力、氣動加熱及聲振等有害環境的影響。

    據長征五號B運載火箭總設計師李東介紹，長征五號B火箭整流罩采用流線型的馮·卡門曲線外形，可以更好地減小空氣阻力，減輕載荷影響。馮·卡門曲線是一種非線性曲線，按照馮·卡門曲線制造的整流罩展開之后并不是一個平面，而是立體的，制造難度高于錐形整流罩。

    作為我國長度最長、重量最重的整流罩，另一個技術難點在于如何做到安全可靠的分離。李東說，經過多方案比較，最終確定了采用旋轉式分離方案，通過大量的仿真分析、預示，對整流罩分離方案進行評估，并多次開展了整流罩分離試驗，有效驗證了設計正確性和各系統接口協調性。

    黑科技二：零窗口發射

    火箭發射窗口是指允許火箭發射的時間范圍，一般是根據衛星或飛船入軌要求以及多種限制條件綜合權衡后確定的。比如，衛星的軌道精度要求、地球與行星的相對位置要求等等。

    作為未來發射空間站核心艙和實驗艙的火箭，空間交會對接任務對長征五號B火箭提出了“零窗口”發射的需求，發射時間精度誤差要控制在1秒以內。

    李東說，雖然不是第一型實施“零窗口”發射的火箭，但作為采用液氫、液氧等低溫推進劑的“冰箭”，長征五號B火箭的“零窗口”發射有著更高的技術含量和更大的技術難度，也開創了新一代運載火箭“零窗口”發射的先河。

    黑科技三：“以柔克剛”

    空間站艙段和長征五號B火箭的連接接口直徑超過4米，“乘客”和火箭的分離不是“下車”那么簡單，需要考慮可靠性、沖擊環境等多個方面的因素，既要確保安全分離，又要盡量將分離過程中出現的沖擊環境等不利影響降到最低。

    形象一點說，要像把嬰兒抱出嬰兒車那般輕柔、謹慎完成空間站艙段與火箭的分離。

    據李東介紹，中國航天科技集團一院長征五號B火箭研制團隊圍繞降低和改善沖擊環境開展了專題攻關。經過試驗驗證，艙箭分離界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：“一步登天”

    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——可謂是“一步登天”。

    李東說，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，中國航天科技集團一院研制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。

    據他介紹，經過仿真分析、系統綜合實驗、半實物仿真試驗等考核評估，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。