「火箭」“数”说长五:5米腰身“灵活胖子”飞天的背后

人民网北京12月27日电(赵竹青)运载火箭的能力有多大 , 航天事业的舞台就有多大 。 今天 , 由航天科技集团第一研究院抓总研制的长征五号遥三运载火箭发射成功 , 为中国航天未来探月、探火、空间站等多个重大任务打下基础 。

长五火箭是我国首枚大型运载火箭 , 运载能力位居世界前列 。 长五啥样?能力几何?让我们来看几组数据吧——

“5”米腰身 , 变化多端

长征五号系列火箭按照组合化、模块化设计思路 , 2.25米助推器模块、3.35米助推器模块以及5米芯级模块个性化组合就能组成不同构型 , 满足不同的发射需求 。 目前有长征五号、长征五号B两个构型 , 后续根据任务不同 , 还可以自由组合成多种构型 。

「火箭」“数”说长五:5米腰身“灵活胖子”飞天的背后。基本构型的长征五号为两级半液体火箭 , 由5米芯级捆绑4个3.35米助推器 。 芯一级直径5米、芯二级直径5米、助推器直径3.35米 , 整流罩直径5.2米、长约12.2米;全箭长约57米 , 是我国现役火箭中尺寸最大的 。

“1.2”毫米“铠甲” , 薄如蛋壳

5米直径大型箭体结构为我国运载火箭首次采用 , 是火箭实现运载能力重大跨越的基础 , 设计、制造、试验难度大 。 长五火箭起飞重量约870吨 , 其自身的结构重量却只占约10% 。

火箭外壳的厚度甚至只有几毫米 。 火箭的外壳专业术语称为“蒙皮” , 主要材料为铝合金 , 火箭壳体“蒙皮”的厚度都在1.2毫米至2毫米之间 , 长五火箭整流罩的蒙皮厚度只有0.3毫米 。 在相同刚度下 , 火箭壳段的重量减少10%以上 , 可以为火箭减轻重量 , 装更多的燃料 , “举”起更重的卫星 。

“25吨”运力:游刃太阳系

长征五号从增强进入空间的能力角度出发 , 瞄准中国航天发展的现实而迫切的需求 , 使我国运载火箭的运载能力提高了2倍多 。

长征五号能将25吨级的航天器送到近地轨道、将14吨级的航天器送到地球同步转移轨道、将8吨级的探测器送到地球-月球转移轨道、将5吨级的探测器送到地球-火星转移轨道 。 在搭配合适的上面级后 , 长五火箭还能把探测器送到木星等太阳系内行星 。

长征五号使我国运载火箭的规模实现从中型到大型的跨越 , 运载能力达到或超过国外主流大型火箭 。 为我国实施探月工程、探火工程、载人航天空间站工程等重大航天工程项目提供高性能运载工具 。

“12”颗“心脏”同跳 , 勇猛刚强

发动机是火箭的“心脏” , 长征五号采用了3型12台全新研制的大推力发动机 , 主发动机均采用无毒无污染的推进技术 , 起飞重量约870吨 , 起飞推力超过1000吨 。

4个助推器 , 每个配置2台地面推力120吨的YF-100液氧煤油发动机 。 120吨液氧煤油发动机 , 推力大、比冲高 , 是我国目前推力最大的火箭发动机 , 已成为我国新一代运载火箭各个不同构型火箭共用的基础动力装置 。

芯一级配置2台地面推力50吨的YF-77氢氧发动机 。 50吨级氢氧发动机技术在国际同类发动机中处于先进水平 。

芯二级配置真空推力8.83吨的YF-75D新型膨胀循环氢氧发动机 。

这三型发动机在火箭发射过程中先后开机 , 各司其职 , 只为合力把“乘客们”运送至更加遥远的深空 。

体温“-253℃” , 冷若冰霜

长五贮箱内推进剂(液氢、液氧和煤油)量占火箭总体重的90%多 , 液氢温度是-253摄氏度左右、液氧温度是-173摄氏度左右 。


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