天宫空间站建造程序公开:核心舱产品有5台,11次发射环环相扣

近日,长征5B遥二运载火箭承载着天和一号核心舱完成了垂直转运工作,目前它们正矗立在海南文昌航天发射场101工位,标志着天宫空间站正式进入发射准备阶段。
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长征5B遥二火箭垂直转运核心舱目前已知共有5台产品,分别是工艺验证核心舱、浮力水槽训练核心舱、初样核心舱、正样核心舱、备份核心舱。
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工艺验证核心舱工艺验证核心舱曾在第12届国际航空航天博览会上首次亮相,浮力水槽训练核心舱用于航天员舱外行走模拟训练。
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模拟失重水槽训练核心舱初样核心舱则旨在通过初样产品的设计、制造与试验,对航天器结构与机构的设计进行全面鉴定,为正样产品研制开辟通路。通常情况下初样产品并不参与正式飞行任务,但也有例外,比如神舟一号无人飞船就是初样产品。
2019年9月天和一号核心舱由初样转正样产品研制,至2021年年初通过出厂评审,正样产品研制前后用时不到一年半,正所谓台上一分钟台下十年功,这都要归功于工艺验证舱、初样核心舱等产品的积累。
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航天科技五院空间站核心舱总装厂房备份核心舱有两个意图,首先它是正样核心舱的备份,正样核心舱也被称为“试验核心舱”,经过在轨技术验证评估各项指标,如果没有问题则直接在轨转正为正式核心舱,如若出现不符合运营标准的情况,则备份核心舱经过升级改良后再另起炉灶发射,成为天宫空间站的新核心舱。
第二个意图建立在正样核心舱顺利在轨转正的基础上,作为天宫空间站二期拓展工程核心舱。
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天宫二期工程:备份核心舱对接空间站在接下来不到两年时间里天宫空间站所属各舱段、飞船将密集升空,最终我们将建成在轨规模超110吨的大型载人空间站,那么具体将如何实施呢?
长征5B、长征7号、长征2F三型运载火箭将是天宫空间站建设与运营期间的主力运载工具,目前它们正在文昌与酒泉两座发射场待命。
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长征5B、长征7号、长征2F长征7号的职责是发射天舟号货运飞船,长征2F则是驰名中外的载人火箭,主要用于发射神舟号载人飞船。
长征5B是天宫空间站各舱段入轨发射的专用火箭,它是唯一一款现役一级半入轨火箭,结构大大简化,可靠性稳步提升,火箭飞行全程无需级间分离,且只有两个分离时序,即助推器分离与器箭分离,火箭芯一级将从起飞至入轨打满全场,工作时间475秒。
若采用国外标准定义,长征5B可被视为单级入轨火箭,可谓是“一步登天”。
去年5月5日,长征5B遥一火箭成功将重达21.6吨的新一代载人飞船试验船送入预定轨道,通过实际飞行任务验证了该型火箭20吨级近地轨道运载能力,同时也验证了大型箭体直接入轨的太空刹车技术。
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长征5B遥一发射新一代载人飞船试验船随着天宫空间站首发任务的展开,官方也第一次公开了天和核心舱与长征5B火箭整流罩合罩画面,类似画面在新一代载人飞船试验船发射任务中也有披露,新飞船在整流罩中有一种杀鸡用牛刀之嫌,而核心舱却能塞满整个整流罩。
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天和核心舱与长征5B火箭整流罩其实不然,新一代载人飞船试验船虽然尺寸小,但重量却能与空间站核心舱比肩,这是因为飞船服务舱装载了更多燃料。核心舱则相反,由于燃料可以在轨加注,因此无需在发射阶段携带较多燃料。
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新一代载人飞船试验船与长征5B整流罩长征5B以及该型火箭的整流罩本身也是为天宫空间站而生,天和核心舱全长16.6米,直径4.2米,发射质量约22吨,包络核心舱的长征5B整流罩则更大,后者高20.5米,直径5.2米,除了承运核心舱,还可以承运尺寸更大的问天实验舱与梦天实验舱,以及巡天光学舱。
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长征5B火箭整流罩天宫空间站的建设分为“关键技术验证”与“建造”两大阶段,具体任务安排如下:

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