2020年5月5日18時，中國新型長征5B大型運(yùn)載火箭攜帶著中國新一代載人飛船試驗船，從位于海南的文昌火箭發(fā)射場順利升空，經(jīng)過489秒的飛行，火箭成功將試驗飛船送入預(yù)定軌道，這次發(fā)射取得了圓滿成功，實現(xiàn)了空間站階段飛行任務(wù)首戰(zhàn)告捷，拉開了中國載人航天工程“第三步”任務(wù)序幕。
長5B升空瞬間（新聞圖片）
這次發(fā)射是長5B火箭的首次飛行，也是中國未來載人航天工程發(fā)展的重要節(jié)點，因此引發(fā)了社會各界的廣泛關(guān)注。這兩種新型航天器將為中國后續(xù)航天活動的開展提供堅強(qiáng)保障。
準(zhǔn)備升空的長5B
長征5B型火箭，是在長征5型火箭基礎(chǔ)上發(fā)展的改進(jìn)型號，總長53.7米，起飛重量849噸，比長五火箭短3米多，發(fā)射重量輕30噸左右。與長五相比，長五B將原二級半設(shè)計更改為一級半設(shè)計，同時擴(kuò)大了入軌段的長度，所以可以攜帶尺寸更大的航天器。由于取消了第二級，相應(yīng)就減少了第二級火箭發(fā)動機(jī)和燃料箱的重量，可以增加更多的載荷。同時由于沒有第二級，火箭結(jié)構(gòu)更加簡單，升空后只需進(jìn)行一次星箭分離，不像長五火箭那樣需要進(jìn)行一二級分離，星箭分離這樣的兩次分離過程，也減小了發(fā)生故障的幾率，提高火箭的整體可靠性。
左邊是長5火箭，右邊是長5B火箭，可見長5B要短一些
長五B火箭由于沒有第二級，動力段推進(jìn)時間會相應(yīng)縮短，所以發(fā)射高度比長五火箭要低，主要適用于進(jìn)行大型低軌道航天器的發(fā)射任務(wù)，比如體積大、重量大的大型空間站各種分段，是國產(chǎn)火箭中低軌發(fā)射能力最大的火箭，其最大載荷重量為22噸。由于該火箭是直接使用一級火箭將載荷送入軌道的，沒有二級火箭那樣可以進(jìn)行調(diào)整的余量，所以對火箭發(fā)射的精度提出了很高要求，這次發(fā)射成功也證明中國在這方面的研究已經(jīng)取得了成功。
這次長5B攜帶的中國新一代載人飛船試驗船，是中國未來航天載人工程的主要載具。
中國第一代載人飛船神舟飛船，至今已經(jīng)進(jìn)行了11次發(fā)射，共計將14人次航天員送入太空，并完成了太空行走，空間站對接等一系列載人航天試驗任務(wù)。神舟飛船采用三艙式設(shè)計，飛船從前到后依次是軌道艙，返回艙和推進(jìn)艙。飛船在太空中是處于三艙一體的狀態(tài)，在返回地球時先拋棄軌道艙，隨后在完成太空減速以后拋棄推進(jìn)艙，宇航員搭乘返回艙回到地面。神舟飛船組合體總長7.89米，重量約8噸。
神舟飛船示意圖
神舟飛船之所以采用三艙式設(shè)計，是因為其返回艙直徑只有2.4米，空間非常狹小，除了三名宇航員的座椅和相應(yīng)的飛船控制面板以外，艙門幾乎沒有其他空間，對于需要進(jìn)行長時間太空飛行任務(wù)來說，沒有足夠的空間安裝生命維持系統(tǒng)和科研設(shè)備。所以在返回艙之外再增加一個軌道艙，用于安裝太空飛行所必須的各種設(shè)備。如果把返回艙比作家里的臥室，那么軌道艙就是家里的客廳和書房。宇航員在發(fā)射和回收的階段都是待在返回艙中，在太空飛行中則在軌道艙中活動。與其他國家在返回時直接拋棄軌道艙的做法不同，中國的軌道艙在宇航員返回地球以后會充當(dāng)一顆在軌衛(wèi)星的角色，繼續(xù)運(yùn)行半年左右的時間，開展各項無人科研工作。
新一代載人飛船設(shè)計圖
中國新一代載人飛船將飛船的直徑大大擴(kuò)大，從2.4米擴(kuò)大到4.5米，這樣其內(nèi)部空間就擴(kuò)大了數(shù)倍，達(dá)到13立方米，有了這么大的空間，其載人飛行的最大載人量從3人增加到7人，同時可以安裝更多科研設(shè)備。返回艙有了足夠的空間，就不需要再設(shè)計額外的軌道艙了，這樣整個飛船的結(jié)構(gòu)就簡單了很多，還具備了客貨兼具的能力，具備上行運(yùn)貨4噸，下行運(yùn)貨2.5噸的能力。
新一代載人飛船效果圖
新一代載人飛船是一種模塊化通用飛船，可以根據(jù)不同的任務(wù)需要進(jìn)行不同的配置，其任務(wù)靈活性和運(yùn)載能力將比神舟飛船有極大提升。新飛船還在返回艙重復(fù)利用方面開展了相關(guān)設(shè)計，其用于抵御再入時高溫的隔熱板為可更換的設(shè)計，在返回艙返回地球后，只需進(jìn)行相應(yīng)的維修就可以進(jìn)行重復(fù)發(fā)射，大大節(jié)約了成本。
新一代飛船可更換模塊示意圖
新一代飛船直徑4.5米，長7.23米，重量達(dá)到14噸，在軌使用壽命從神舟飛船的半年提高到2-3年。同時，新飛船還將研制20噸重量的型號，將大幅增加推進(jìn)艙的燃料攜帶量，可用于進(jìn)行載人登月飛行。
新一代飛船兩種型號示意圖
新飛船未來將使用長征7號火箭的專用載人版本進(jìn)行發(fā)射，這次使用長五B發(fā)射，除了搭載新的載人飛船試驗船以外，還同時搭載了柔性充氣式貨物返回艙試驗艙，突破了大尺寸整流罩分離技術(shù)、大直徑艙箭分離技術(shù)、大推力直接如軌偏差精確控制技術(shù)等一系列新技術(shù)，為中國空間站在軌建造任務(wù)奠定了重要基礎(chǔ)。
