​“胖5”为何这么牛?两个外号泄露天机,征服星辰大海离不开它

“胖5”为何这么牛?两个外号泄露天机,征服星辰大海离不开它

在12月27日的晚上8时45分,长征5号遥三火箭在文昌航天发射场成功开展了它的太空之旅。经过超过2000秒的飞行,实践二十号卫星已经进入了设计好的轨道。这次长征5号的第三次发射试验圆满成功,为长征系列运载火箭增添了一个可靠的“悍将”。那么,长征5号究竟因何成为众人瞩目的焦点呢?

我们都了解,我国已有的长征一、二、三、四系列火箭在数十年的使用中变得非常成熟,它们近年来高频率的发射表现仍然出色。然而,这些老旧的运载火箭已经充分发挥了它们的潜力。在设计之初,这些老一代长征火箭因铁路运输的限制,其最大直径受到限制,只有3.35米。此外,老一代长征火箭与东风系列弹道导弹有紧密的联系,使用的是有害物质,虽然它们产生了巨大的推力,却对环境和人员健康造成巨大危害。因此,为了更好、更持久地发展太空事业,我们必须研制下一代运载火箭。毫无疑问,长征5号就是新一代运载火箭的代表。如果老长征系列火箭解决了“是否能运载”的问题,那么长征5号旨在实现“质的飞跃”。长征5号的亮点实际上可以从它的别名“冰箭”和“胖五”中看出端倪。

“冰箭”的名称源于长征5号使用的低温液体燃料。长征5号是自2006年立项以来研制的大型低温液体捆绑式运载火箭,而其芯级所采用的YF77氢氧发动机早在2001年就已经立项研制。这是因为氢氧发动机对我国来说是全新的,研制难度更大。与以往使用的有害推进剂相比,单位质量的液氢和液氧反应释放的能量仍然巨大,而氢氧反应的产物是水,对环境没有什么影响。然而,对于我国的航天工业来说,这是一项全新的挑战,因为液氢的沸点极低,只有-252.78℃,而液氧的沸点为-183℃。为了确保推进剂的稳定储存在燃料罐内,长征5号采用了真空绝缘材料制造的外壳。

“胖五”是长征5号的另一个别名,因为长征5号的芯级直径扩大到了5米,相较于其他细长的长征火箭,它显得更加粗壮。直径5米对于长征5号和中国的太空计划来说至关重要。我国的新一代载人飞船最大直径为4.5米,天和号空间站核心舱的最大直径为4.2米,而新一代东方红5系列超大型卫星平台的重量甚至达到了10吨(几乎是上一代东方红四号卫星平台的两倍)。为了将新一代航天器送入预定轨道,必须突破3.35米的限制。因为液氧的沸点只有-252.78℃,而液氢的沸点为-183℃,由于保密需要,我国的酒泉、西昌、太原等航天发射中心都位于内陆地区,因此火箭只能通过铁路运输,3.35米的直径成为了不可逾越的界限。然而,文昌卫星发射中心的建成允许火箭乘船前往发射场,对于船只来说,运输直径5米的货物几乎没有太多的限制。为此,我国专门建造了远望21号和22号两艘火箭运输船。在新一代氢氧发动机和大直径运载火箭的需求下,长征5号已经成为今天的样子,它拥有5米的直径,全长达57米,起飞推力超过1000吨,成为我国当前最大的运载火箭。但这一记录估计很快会被打破,因为长征5号可以灵活地组合直径5米的火箭芯级模块、直径3.35米的火箭助推级模块和直径2.25米的火箭助推模块,只要任务需要,它可以迅速组装成更大体积、更高推力的火箭。相信在未来几年,长征5号将继续推动我国航天事业取得更加辉煌的成就!

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