大塊頭有大智慧:「數」說長徵五號火箭(圖)

2020-11-24 中國新聞網海南站

  視頻:長徵五號遙三火箭成功發射實踐二十號衛星來源:中國新聞網

  中新社海南文昌12月27日電 題:大塊頭有大智慧:「數」說長徵五號火箭

  作者 郭超凱 姜哲

  12月27日,長徵五號遙三火箭在中國文昌航天發射場成功發射。幾個關鍵數字或可揭秘這型「大塊頭」運載火箭蘊含的「大智慧」。

  5:5米大尺寸結構

  長徵五號火箭由中國航天科技集團所屬中國運載火箭技術研究院抓總研製,由5米芯級捆綁4個3.35米助推器,全箭長約57米。據介紹,5米直徑大型箭體結構為中國運載火箭首次採用,是火箭實現運載能力重大跨越的基礎,設計、製造、試驗難度大。

  長徵五號火箭起飛重量約870噸,其自身的結構重量卻只佔約10%。該火箭殼體「蒙皮」的厚度在1.2毫米至2毫米之間,整流罩的蒙皮厚度更是薄至0.3毫米。業內專家向中新社記者表示,在相同剛度下,火箭殼段的重量減少10%以上,可以為火箭減輕重量,裝更多的燃料,「舉」起更重的衛星。

長徵五號火箭是中國運載火箭升級換代的裡程碑工程,採用全新的5米箭體結構,打破了中國40餘年來傳統運載火箭3.35米箭體直徑的限制。郭文彬 攝

  25:25噸運載能力

  長徵五號火箭從增強進入空間能力的角度出發,瞄準中國航天發展的現實需求,使中國運載火箭的運載能力相比從前提高了2倍多。

  長徵五號火箭能將25噸級的太空飛行器送到近地軌道、將14噸級的太空飛行器送到地球同步轉移軌道,也可以將8噸級的探測器送到地球-月球轉移軌道、將5噸級的探測器送到地球-火星轉移軌道。在搭配合適的上面級後,長徵五號火箭還能把探測器送到木星等太陽系內行星。

  12:12臺大推力發動機

  發動機是火箭的「心臟」,長徵五號火箭採用了3型12臺全新研製的大推力發動機,主發動機均採用無毒無汙染的推進技術,起飛重量約870噸,起飛推力超過1000噸。

  記者了解到,長徵五號火箭芯一級配置2臺地面推力50噸的YF-77氫氧發動機,該發動機技術在國際同類發動機中處於先進水平。芯二級配置真空推力8.83噸的YF-75D新型膨脹循環氫氧發動機。

  此外,長徵五號火箭的4個助推器分別配置2臺地面推力120噸的YF-100液氧煤油發動機。此型發動機推力大、比衝高,是中國目前推力最大的火箭發動機,已成為中國新一代運載火箭各個不同構型火箭共用的基礎動力裝置。三型發動機的結合,能大幅提高中國運載推進技術水平。

由於體型龐大,長徵五號火箭也被民眾親切地稱呼為「胖五」。郭文彬 攝

  -253℃:使用低溫液氫燃料

  長徵五號火箭貯箱內推進劑(液氫、液氧和煤油)量佔火箭總體重量的90%多,液氫溫度是-253攝氏度左右、液氧溫度是-173攝氏度左右。

  熱力學中定義的最低溫度是-273.15攝氏度,這個溫度被稱為絕對零度。長徵五號火箭中液氫的溫度已接近絕對零度,但火箭外表面溫度依然可以一直保持在0攝氏度以上,只因為火箭的貯箱外「穿著」一層不到30毫米厚的「防寒服」,讓火箭內的儀器、設備、電纜等正常工作。

  據介紹,燃料在火箭發動機燃燒時的最高溫度超過3300攝氏度,如此巨大的溫差在瞬間切換,這種工況也是地球上絕無僅有的奇觀。

  247:突破247項關鍵技術

  長徵五號火箭突破了以12項重大關鍵技術為代表的247餘項關鍵技術。其中包括大直徑箭體結構設計、製造與試驗技術;助推器發動機擺動及前支點傳力大型液體運載火箭姿態控制技術等,這些技術均是中國運載火箭研製史上首次遇到的重大核心關鍵技術,在世界運載火箭中也屬高難問題。

  長徵五號火箭在採用大量新技術的同時,與之配套的產品也基本為全新產品,全箭新研結構部段26個,新研3型主發動機,電氣系統箭上新研單機數量達到1700餘臺套,軟體190餘個。

  20000:開展20000餘次各種地面試驗

  長徵五號火箭研製過程中,生產各類單機超過18000臺,累計開展試驗約近1300項,總計超過20000餘次各種地面試驗。

  在研製中,型號隊伍創造性地提出多項全新技術方案,刻苦攻關,全面掌握了這些全新技術,使中國運載火箭的技術有了多項重大突破。業內專家表示,長徵五號火箭大幅度提升中國自主進入空間的能力,對構建中國新一代無毒、無汙染運載火箭的型譜發揮牽引和輻射作用。

  長徵五號遙三火箭的成功,搭建了中國航天更加廣闊的大舞臺,未來也將託舉中國月球探測、火星探測、載人空間站建設等一系列重大工程,為建設航天強國邁出堅實的步伐。(完)

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  • 為啥長徵五號是「大火箭」?
    長徵五號有什麼特別之處?為什麼說它是我國運載火箭升級換代的裡程碑工程?新華社記者帶你了解這個不一般的「大火箭」。  直徑最大、運載能力最強  長徵五號運載火箭外形巨大,總長約57米,箭體直徑達到5米,而此前我國現役火箭箭體直徑最大的只有3.35米。長徵五號不僅是我國最高、體積最大的火箭,也是運載能力最強的火箭。
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    而在「長徵五號」火箭的成功背後,有著這樣一批「託舉火箭的人」。由於發射任務時間緊、挑戰大,他們半年來一直堅守在發射場沒有回過家,為了中國的航天事業發展不懈奮鬥。今年疫情嚴重期間,氫泵裝配小組有一名老員工居家隔離,組裡只剩下3名年輕員工,王廣松於是放棄春節假期,第一時間填補空缺,保證了渦輪泵裝配進度。 在「長徵五號」火箭生產期間,王廣松克服家中幼子需要照顧的困難,帶領班組加班加點完成生產任務。「我是為『心臟』裝配重要部件,必須做到零差錯。」他說。
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    「胖五」究竟有多厲害?此次發射,也是長徵五號火箭的第二次發射任務。長徵五號火箭是我國迄今為止研製出的體型最大,發射能力最大的運載火箭,因其體格粗壯,長徵五號被關心航天的人們暱稱為「胖五」。作為運載火箭的「重中之重」,大塊頭「胖五」究竟有多厲害?這次發射有何看點?
  • 你知道長徵五號火箭為啥叫「胖五」麼?-虎嗅網
    長徵五號遙三火箭升空瞬間兩年前,長徵五號第二次發射時,一級火箭出現了故障,未能把衛星送入預定軌道。因此,本次長徵五號的「復飛」受到社會各界的廣泛關注。火箭整體看起來比較粗大,因此有「胖五」的暱稱。長徵五號每個助推器上都有兩臺火箭發動機,芯級火箭也是兩臺發動機,從底部看,共10臺發動機。
  • 長徵五號火箭成功發射,系統解析火箭引擎
    長徵五號火箭在去年12月27日發射,長徵五號火箭作為中國現役最強大的火箭,昨天我們已經聊過了長徵五號火箭發射的實踐-20衛星和長徵五號火箭推進力的一些問題。但是其實大家除了了解衛星和火箭推進力的一些基礎信息之外,還需要了解火箭引擎和設計歷史等等更具體的信息,今天我們就來深入討論一下。
  • 「胖五」長徵五號遙二運載火箭發射失利
    7月2日19時23分,我國在中國文昌航天發射場組織實施長徵五號遙二火箭飛行任務,火箭飛行出現異常,發射任務失利。後續將組織專家對故障原因進行調查分析。 原本,這次發射意味著長徵五號運載火箭工程研製圓滿收官,進入正式應用階段。同時,這次發射也是我國在今年下半年探月三期嫦娥五號月球探測器發射前,對「胖五」火箭的最後一次實戰演練。
  • 長徵五號火箭成功發射嫦娥五號探測器
    11月24日,凌晨4時30分,「大力士」長徵五號運載火箭在中國文昌航天發射場點火升空。 長徵五號運載火箭升空 隨後,長徵五號運載火箭成功將重達8.2噸的嫦娥五號月球探測器一舉送入近地點約200
  • 長徵五號火箭總設計師,咱漢中人!
    「飛行過程非常圓滿,入軌精度創歷史新高,可以說是正中十環,為探測器後續的順利飛行奠定了非常好的基礎。」長徵五號運載火箭總設計師李東在發射現場難掩興奮之情。 事實上,在過去不到一年的時間裡,長徵五號系列運載火箭四發四中,一飛沖天。它們的表現,讓李東十分滿意。
  • 胖五長徵五號火箭,身擔重任!
    承擔天問一號(火星探測)發射任務的長徵五號火箭是我國新一代運載火箭中的佼佼者,它的運載能力比傳統火箭有了大幅提升,未來還將承擔我國的太空探測、深空探測、空間站建設等多個重大工程發射任務。 長徵五號火箭全長近57米,起飛重量約870噸,地球同步轉移軌道運載能力達到14噸,是我國目前運載能力最大的火箭。
  • 長徵五號火箭在世界上屬於什麼水平?
    所幸中國一聲不響的在厚積薄發著,不鳴則已一鳴驚人,直接給全世界來了一款長徵五號。中國也就成了在太空探索當中,能夠和美國掰一掰手腕的存在,那麼咱們的長徵五號火箭在全世界打底算什麼水平呢?所以對於太空探索,可以說為了給自己找條後路,當然也是在為全人類做貢獻。在當初蘇聯和美國比拼的時候,中國只能眼睜睜的在旁邊看著,所幸憑藉著中國人民無窮的智慧和吃苦耐勞的精神,中國的視角也能夠通過長徵五號而變得更加開闊了。長徵五號的出現,拉近了咱們與太空的距離,也讓咱們在太空領域佔有了一席之地。
  • 我國的長徵五號火箭在全球算什麼水平?
    反觀中國,一直以來都在鑽研技術,而事實證明長期的沉澱是有效的,我國在航天領域內經過長期的沉澱後,研製出了長徵五號並發射成功。由此一來,我國也就成為了航天領域內,足夠與美國匹敵的國家。對此,很多人也很好奇長徵五號在全球範圍能處在什麼水平。
  • 我國第二枚長徵五號運載火箭將在7月2日發射升空
    記者1日從國防科工局、國家航天局獲悉,我國第二枚長徵五號運載火箭1日下午在中國文昌航天發射場開始加注推進劑,按計劃,火箭將在7月2日發射升空。這是繼2016年11月首飛之後,長徵五號的第二次太空之旅。這次長徵五號上天要幹什麼?和首飛相比有哪些新亮點?未來還有哪些計劃?為什麼「胖五」發射這麼受關注?
  • 中國最強火箭長徵五號,距離超級火箭土星五號,差距還有多遠
    本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽歷經實踐二十號衛星、天宮載人飛船、火星探測器以及最近的嫦娥五號探月工程,在十二個月內密集完成四次發射任務,四發四中,可以說中國最強火箭長徵五號已經充分驗證了其強大的性能。
  • 發射在即,走近長徵五號火箭發射塔架
    長徵五號運載火箭將於11月上旬擇機發射,這是我國目前運載能力最大、推力最大的火箭。長徵五號運載火箭發射前夕,記者在海南文昌航天發射場工程建設指揮部工程師周湘虎的帶領下走近長徵五號火箭發射塔。
  • 中國後來居上後,「長徵五號」火箭在全世界,算什麼水平?
    2016年長徵五號發射成功,2020年長徵五號B型發射成功。這樣的輝煌已經是俄羅斯遙不可及的夢。那我國的長徵五號火箭在全世界到底算什麼水平?在共和國剛成立的時候,我們的航天人就為了星辰大海的徵途開始了探索,我們曾經在太空梭和太空火箭的問題上開始選擇。在經過研究後選擇了天空火箭的道路,一窮二白的共和國在美蘇兩大超級帝國的影子裡成長。到了如今長徵五號在頭頂的宇宙看著已不復存在的帝國,多少有些唏噓,旁邊的美國航天也不再嘲笑我們。我們會在長徵五號的努力中建立自己的太空帝國,空間站火星探索,那些遙遠的星辰也只是遙遠,而不是遙不可及。
  • 長徵五號在全世界比算什麼水平?
    判斷火箭技術的先進,通俗地說就是誰把更重的貨物送上去,誰的火箭就是最強的。美國土星五號是僅次於蘇聯能源號運載火箭推力第二大運載火箭。土星5號"運載火箭的生產線於1970年關閉,世界上現役運載能力最強的火箭是美國的重型獵鷹運載火箭,近地軌道運載能力為63.8噸。長徵五號火箭目前在全世界現有火箭中排名第三,僅次於美國德爾塔4型運載火箭和馬斯克獵鷹9號重型火箭。
  • 長徵五號遙三火箭發射成功,對中國航天的意義到底有多大?
    2017年7月2日,長徵五號遙二火箭由於火箭的心臟——液氫液氧發動機(YF-77)出現故障,在歷經346秒後,在黑暗中急速降落,墜入馬裡亞納海溝深海。這可不單單是一次發射任務的失敗,還緊密的關聯著2020年發射長徵五號乙運載火箭的任務,我國航天規劃中後續的空間站、月面採樣返回、火星探測的任務,中國航天將再次陷入「有彈無槍」的窘境。 從2017年7月2日長徵五號遙二失利,到2019年12月27日長徵五號遙三成功,這908個日夜裡。