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揭秘大块头"长征五号"的大智慧:为何叫"冰箭"?

2016-11-04 07:58 | 国搜报刊 | 手机看国搜 | 打印 | 收藏 | 扫描到手机
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核心提示:此次长征五号运载火箭搭载的是由远征二号上面级和实践十七号卫星组成的载荷组合体。在长征五号运载火箭的托举下,载荷组合体成功进入预定轨道。

昨日20时43分,我国首枚大型运载火箭长征五号在中国文昌航天发射场点火升空。新华社记者 李刚 摄

综合新华社电 11月3日20时43分,我国最大推力新一代运载火箭长征五号从中国文昌航天发射场点火升空,约30分钟后,载荷组合体与火箭成功分离,进入预定轨道,长征五号运载火箭首次发射任务取得圆满成功。此次发射成功,标志着我国运载火箭实现升级换代,运载能力进入国际先进行列,是中国由航天大国迈向航天强国的重要标志。

火箭直径由3.35米扩至5米

据国家国防科工局、国家航天局介绍,长征五号运载火箭实现了我国液体运载火箭直径由3.35米至5米的跨越,采用5米直径芯级,捆绑4枚3.35米直径助推器,全长约57米,起飞重量约870吨;具备近地轨道25吨级、地球同步转移轨道14吨级的运载能力,比现役火箭地球同步转移轨道运载能力提升了2.5倍以上。

长征五号运载火箭工程于2006年经国务院批准立项研制,代表了我国运载火箭科技创新的最高水平。长征五号是实现未来探月工程三期、载人空间站、首次火星探测任务等国家重大科技专项和重大工程的重要基础和前提保障。按计划,2017年嫦娥五号落月采样返回、2018年发射空间站核心舱、2020年发射火星探测器等任务都将依靠长征五号来实现。

实践十七号卫星成功进入预定轨道

此次长征五号运载火箭搭载的是由远征二号上面级和实践十七号卫星组成的载荷组合体。在长征五号运载火箭的托举下,载荷组合体成功进入预定轨道。

实践十七号卫星是由中国航天科技集团公司五院抓总研制的地球同步轨道新技术验证卫星。卫星入轨后,中国卫通集团有限公司将开展地球同步轨道通信广播业务,并择机开展空间碎片观测、新型电源、电推进等多项新技术验证工作。

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中国重型火箭研制进展如何?

长征五号成功发射,中国从此拥有大型运载火箭。与此同时,中国重型火箭的研制也在路上。

记者从国家国防科工局获悉,国防科工局于2010年开展重型运载火箭论证,历时一年形成总体方案,2015年明确了重型运载火箭技术方案。目前,国家已正式批准重型运载火箭第一研制阶段(即关键技术攻关及方案深化论证阶段)立项研制,自2015年起利用4至5年时间,开展关键技术攻关工作,集中突破一大批核心瓶颈技术。

重型运载火箭是近地轨道运载能力达百吨级的一型火箭,研制成功后,将进一步增强我国进入空间能力,满足未来较长时期深空探测、载人月球探测等国家重大科技活动任务需求。

近年来,美国、俄罗斯等世界航天强国均把发展先进的航天运载技术确立为国家的重要战略,纷纷制定和出台了多项推动空间技术发展的航天政策和规划。美国重型运载火箭“太空发射系统”已转入详细设计和制造阶段,俄罗斯计划在2030年前研制出重型运载火箭并实现载人登月。

专家指出,我国运载火箭事业虽然取得了举世瞩目的成就,但与世界航天强国相比,还存在不小的差距。运载火箭型谱需要不断完善,火箭发动机、大直径箭体结构等关键技术基础需要不断夯实,降低成本、提高竞争力的研制新模式有待逐步建立。据新华社电

长五 大块头有大智慧

长五小档案

姓名:长征五号运载火箭

绰号:“胖五”

体重:起飞质量约870吨

发动机: 配备12颗“大心脏”,起飞推力约1078吨

运载能力:

近地轨道运载能力25吨级

地球同步转移轨道运载能力14吨级

长五究竟有多“大”?

长五的“大”首先体现在外观上。长五火箭的直径比现役火箭大了50%,它的芯级直径达5米,助推器直径达3.35米,而我国现役火箭芯级直径为3.35米,助推器直径为2.25米。

除了“腰围”大,长五火箭“身高”约57米,相当于20层楼高,仅次于长征二号F运载火箭。“大体格”让长五火箭可容纳更多的推进剂。长五火箭推进剂总加注量远超我国现役火箭。其芯级全部采用低温推进剂,这在我国运载火箭的研制历史上还是头一次。

长五为何叫“冰箭”?

长征五号火箭拥有特殊的推进剂组合。它的芯级,也就是中间的主体部分,发动机采用液氢液氧燃料,而助推器采用液氧煤油组合,由于液氢温度为-253℃,液氧为-183℃,也就是说,长征五号内部是远远低于冰点的超低温,所以长征五号火箭又被称为“冰箭”。在长征五号重达800多吨的身体里,90%是-253℃的液氢和-183℃的液氧。

在点火之后,发动机喷出的烈焰温度仍然高达3000多度,此时它内外“冰火两重天”的极端状态,也是对中国航天技术的极大考验。

长五为何更晚面世?

随着火箭发动机技术的日益成熟和人类对宇宙空间的不断探索,中国长征家族原有的成员在面对未来载人空间站、探月和探火工程等一系列重大航天工程任务,有些心有余而力不足。长征家族迫切需要新引入一位“大块头”成员扛起重担。

长五的研制花了10年时间,足见其难度之大、风险之高。10年间,长五火箭研制中突破了以12项重大关键技术为代表的247项关键技术,新技术比例几乎达到100%,核心技术全部实现国产化,实现了长征火箭的升级换代。

起飞动力有多强劲?

“大体格”的长五火箭有12颗“大心脏”,提供的总推力达到了1078吨。8台液氧煤油发动机分为四组,组成助推动力,共有起飞动力960吨;两台50吨氢氧发动机负责组成芯一级动力,起飞动力100吨;两台9吨膨胀循环氢氧发动机组成芯二级动力。

长五系列运载火箭低轨运载能力可达25吨级,高轨运载能力可达14吨级,越过了国际上大型运载火箭近地轨道运载能力20吨、高轨运载能力10吨的“门槛”,可与美国宇宙神5、德尔塔4,欧洲阿里安5等世界主力大型火箭比肩。

卫星如何送入轨道?

以前,在没有“太空摆渡车”时,运载火箭把卫星送入“转移轨道”后,卫星要通过自身变轨到达工作轨道。这个过程需要消耗数吨燃料,飞行数天。而“太空摆渡车”,可以带着卫星在太空“接力”火箭飞行,仅用几个小时就能把卫星送入工作轨道。在此次发射任务中,升级版“太空摆渡车”远征二号搭乘着长五飞上云霄。这个摆渡车和2015年发射的远征一号相比容量更大,如果说远征一号相当于小中巴,那么远征二号就是货真价实的“空调大巴”,能够实现启动次数更多、在轨时间更长的目标。

“粉底”更白更匀

火箭的“底妆”都是白色,长五也是如此,但“底妆”更白、更均匀。考虑到海南地区高温高湿的气候特点,长五火箭壳体喷涂的漆与现役火箭有着很大的不同。它使用了一种特制的“三防”漆,在保证防潮、防霉菌、防盐雾的同时,与贮箱外表面的颜色保持一致,避免“肤色不均”。(综合新京报、新华社报道)

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