長征五號渾身上下超90%是新技術(shù) 中國最大火箭有何任務(wù)？

　　央廣網(wǎng)文昌11月3日消息 據(jù)中國之聲《新聞縱橫》報道，我國最大推力運載火箭“長征五號”將于11月上旬擇機發(fā)射，進行首次飛行試驗。目前，“長五”正在海南文昌發(fā)射場準備就緒，整裝待發(fā)。從2006年正式立項至今，長征五號“十年磨一劍”，核心技術(shù)具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，是我國迄今為止運載能力最大的火箭。

　　跨越1.65米，成年人只需一兩步就能走完。但我國新一代運載火箭，將芯級直徑從3.35米變?yōu)?米，卻用了整整10年。無論是1970年的“東方紅”一號、2003年的神舟五號，還是2007年的嫦娥一號，都由火箭送入太空。也就是說，火箭有多大推力，就能把多重多大的物件從地面送到太空軌道。

　　長征五號，業(yè)內(nèi)簡稱“大火箭”，航天人自己則叫它“胖五”。雖然在名稱、序列上仍隸屬“長征”系列，但“胖五”渾身上下超過90%都是新技術(shù)。它高57米，重800多噸，是個名副其實的大力士。若論推力，“胖五”一口氣將我國火箭近地軌道運載能力從8噸變成25噸級，是迄今為止我國最大推力運載火箭。航天科技集團一院天津火箭公司副總經(jīng)理孟凡新是“胖五”的設(shè)計者之一。

　　他介紹，它的運載能力是現(xiàn)役運載火箭的2.5倍，它是一個新設(shè)計的、新材料、新結(jié)構(gòu)的火箭?；鸺鰜硪院?，是我國以航天為代表的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的大力推進，不僅是發(fā)展航天本身，對我國整個工業(yè)體系和整個工業(yè)有很好的牽引帶動作用。

　　如今通體白色的“胖五”已經(jīng)進入發(fā)射塔架，等待著它的重要時刻。把這么重的大家伙打上天的，是8臺全新研制的120噸液氧煤油發(fā)動機，它們被裝配在四個助推器上，可產(chǎn)生最高壓強達500個大氣壓，相當于把黃浦江的水打到5000米高的青藏高原上。液氫也被首次應(yīng)用作為火箭推進劑。長征五號運載火箭總指揮王玨說，燃料無毒無污染，新型發(fā)動機更環(huán)保。主動力裝置，都是全新研制的，而且性能都很高，都很有特點，特別是液氫液氧，燒完了就是水蒸氣，所以對環(huán)境是可以稱得上是零污染的。長征五號的性能與國外火箭性能相當，從運載效率來講，按照我們的指標達到前兩位的水平。

　　發(fā)動機的啟動是最大的難點。因為是全新的技術(shù)，液氧煤油發(fā)動機樣機在研制出來后連著4次試車都失敗了，其中兩次啟動爆炸，兩次燃氣系統(tǒng)燒毀。航天科技集團六院副院長周利民說，怕什么來什么，很多人做夢都夢到爆炸，吃不下飯、睡不好孕肚照覺。

　　周利民介紹，啟動階段，整個發(fā)動機處在一個不穩(wěn)定的動態(tài)過程里，因為轉(zhuǎn)速要從靜止狀態(tài)轉(zhuǎn)到幾萬轉(zhuǎn)，溫度要從常溫從低溫狀態(tài)下，要進入到高溫下，幾千K，控制時序都是以毫秒級來控制動作的，任何一個不精確，沒有達到預(yù)想的結(jié)果，都可能導(dǎo)致失敗。

　　“胖五”幾經(jīng)周折，生產(chǎn)完畢，從天津港登上運輸船，途徑渤海、黃海、東海、臺灣海峽、南海、瓊州海峽，航行一千八百海里，到達海南清瀾港西碼頭。因為鐵路隧道直徑不足，海運成了運輸?shù)淖詈眠x擇，當然，這也是將發(fā)射地定位在海南文昌發(fā)射場的原因之一。

　　和酒泉、太原、西昌這些內(nèi)陸發(fā)射場相比，海南文昌發(fā)射場更靠近赤道，三面臨海、射向范圍更寬。但沿海氣候高溫高熱、強降雨強臺風也是不小的挑戰(zhàn)。發(fā)射場區(qū)指揮部質(zhì)量監(jiān)督組組長毛萬標告訴記者，“長五”發(fā)射期間，氣象條件良好：“我們建這個發(fā)射場瞄準的目標，就是世界最環(huán)保的、現(xiàn)代化的、一流的發(fā)射場。這幾天天氣是一個逐漸變好的過程。到發(fā)射窗口的時候，氣象條件都滿足發(fā)射的要求，是一個好的時機。我們已經(jīng)經(jīng)過會商，沒有問題?！?/p>

　　“長征五號”的發(fā)射塔架，距離今年6月剛剛發(fā)射成功的“長征七號”塔架只有630米。遠遠望去，兩個高聳的建筑像兄弟般矗立在海南文昌發(fā)射場。未來，長五、長六、長七將組成中國新一代運載火箭，或?qū)⑷嫣娲F(xiàn)有的長征二、三、四號運載火箭。其中，長六、長七通過先進技術(shù)降低發(fā)射成本和對環(huán)境的污染，長五則新增大型航天器發(fā)射能力。在不遠的將來，它們將共同托舉中國航天夢跨越蒼穹、在浩瀚宇宙中延伸。文昌發(fā)測站站長唐功建說，長征五號運載火箭將在這里擇機發(fā)射。本次任務(wù)主要是檢驗“長五”火箭設(shè)計的正確性、飛行的可靠性，以及發(fā)射場和火箭之間的匹配性。后續(xù)長征五號主要執(zhí)行的任務(wù)包括大質(zhì)量的地球同步軌道通訊衛(wèi)星、包括探月、探火(星)等任務(wù)。(記者丁飛張棉棉馬喆孫利吳媚苗)

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　　長征五號運載火箭將于11月上旬擇機發(fā)射，進行首次飛行試驗。

　　長征五號——運載能力最大、推力最大

　　長征五號大約有20層樓高、600多噸重，是我國目前運載能力最大的新一代運載火箭，也是我國迄今為止研制的最大推力運載火箭，因此之前都被簡稱為“大火箭”。

　　長征五號的芯級，也就是中間的主體部分直徑達5米，比一般的火箭主體直徑大了50%，體格壯實綽號“胖五”。此外，還捆綁有4個3.35米直徑的助推器，我國此前火箭芯級都是3.35米直徑，長征一號是2.25米直徑。

　　△長征五號系列火箭(來源：中國運載火箭技術(shù)研究院)

　　長征五號低軌道(LEO，一般用于載人航天、高度較低的通訊衛(wèi)星、遙感衛(wèi)星等)運載能力可以達到25噸級，高軌道(GTO，一般用于氣象衛(wèi)星、深空探測器等)運載能力能夠達到14噸級，將大幅提升中國航天進入空間的能力。

　　內(nèi)外冰火兩重天考驗航天技術(shù)

　　長征五號火箭擁有特殊的推進劑組合。它的芯級，也就是中間的主體部分，發(fā)動機采用液氫液氧燃料，而助推器采用液氧煤油組合，由于液氫溫度為-253℃，液氧為-183℃，也就是說，長征五號內(nèi)部是遠遠低于冰點的超低溫，所以長征五號火箭又被稱為“冰箭”。

　　當然，在點火之后，長征五號發(fā)動機噴出的烈焰溫度仍然高達3000多度，此時它內(nèi)外“冰火兩重天”的極端狀態(tài)，也是對中國航天技術(shù)的極大考驗。

　　把“大火箭”送上天的發(fā)射塔架有啥不同？

　　那么“大火箭”的發(fā)射塔架有什么特點？和此前同樣在文昌發(fā)射場發(fā)射升空的長征七號火箭的發(fā)射塔架相比，又有什么不同？

　　長征五號運載火箭的發(fā)射塔架高91.7米，一共12層，距離海邊850米，和長征七號火箭的發(fā)射塔架相隔630米。

　　△長征五號運載火箭發(fā)射塔

　　北京特種工程設(shè)計研究院非標主任設(shè)計師伊善貞：“在設(shè)計上采用了柔性節(jié)點、剛性節(jié)點混合的這種結(jié)構(gòu)設(shè)計。取消了回轉(zhuǎn)平臺走廊的斜桿，使人員和設(shè)備、管道通行更為順暢?！?/p>

　　發(fā)射塔架穿上了防腐蝕外衣

　　長征五號運載火箭發(fā)射塔架是我國目前距離海邊最近的一座火箭發(fā)射塔架，長期處于高溫、高濕、高鹽的環(huán)境中，空氣當中大量的氯離子會對鋼結(jié)構(gòu)建筑產(chǎn)生嚴重的腐蝕，為此，塔架外表采用了熱噴涂的防腐涂層，相當于給塔架穿上了一件防腐蝕的外衣。

　　△防腐涂層

　　文昌航天發(fā)射場工程建設(shè)指揮部工程師周湘虎：“我們采取了一些措施，包括用盲板把它封堵，不讓空氣進入管壁的內(nèi)部，防止從內(nèi)部進行腐蝕，還有連接的部位采用原子灰進行密封?！?/p>

　　首次大規(guī)模用液氫作為火箭推進劑

　　此次發(fā)射任務(wù)是我國首次大規(guī)模應(yīng)用液氫作為火箭推進劑，對液氫的應(yīng)用規(guī)模是我國現(xiàn)有其它航天發(fā)射場的十幾倍。

　　北京特種工程設(shè)計研究院液氫副主任設(shè)計師高旭：“從液氫的存儲、輸送、精確加注以及整個液氫系統(tǒng)的安全防護等方面做了大量的工作，通過實現(xiàn)遠程的控制，來確保加注過程安全，以及塔架上人員設(shè)備安全。”

　　發(fā)射當天，塔架的三聯(lián)回轉(zhuǎn)平臺將依次打開，而驅(qū)動回轉(zhuǎn)平臺這個龐然大物，依靠的是位于塔架頂部的液壓油泵，它控制著回轉(zhuǎn)平臺的展開或合攏。

　　火箭將面臨“冰火兩重天”巨大水箱降溫降噪

　　發(fā)射塔內(nèi)到處密布著各種管道線路和機器設(shè)備，包括液氫、液氧和煤油三種推進劑的加注管路。在火箭發(fā)射當天，推進劑將通過這些管路源源不斷流向火箭的貯箱。完成加注后，火箭內(nèi)部將達到零下200多攝氏度的超低溫，而在點火的時候，火箭發(fā)動機噴出的烈焰溫度則高達3000多攝氏度，此時的火箭將面臨內(nèi)外"冰火兩重天"的極端考驗。

　　為了給發(fā)射平臺降溫降噪，在發(fā)射塔架80多米高度的12層，有一個占地面積500多立方米的巨大水箱，水箱兩側(cè)是直徑1.8米的水管，直通發(fā)射平臺兩側(cè)的噴水裝置，這就是大流量噴水降溫降噪系統(tǒng)。

　　△大流量噴水降溫降噪系統(tǒng)

　　我國最大導(dǎo)流槽提升可耐受溫度

　　發(fā)射塔架的前方地面以下部分是導(dǎo)流槽，用來導(dǎo)排火箭點火時產(chǎn)生的巨大熱能。這是我國目前最大的一個導(dǎo)流槽，為雙向四通道結(jié)構(gòu)，采用了白剛玉耐燒蝕混凝土，大大提升了可耐受溫度。目前，長征五號火箭已經(jīng)完成了技術(shù)期的所有測試項目，正在進行加注發(fā)射前的準備工作。

　　△導(dǎo)流槽

　　文昌發(fā)測站站長唐功建表示，本次任務(wù)主要是檢驗長五火箭設(shè)計的正確性、飛行的可靠性，以及發(fā)射場和火箭之間的匹配性。后續(xù)長征五號主要執(zhí)行的任務(wù)包括大質(zhì)量的地球同步軌道的通信衛(wèi)星，包括探月球和探火星的任務(wù)。

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　　嫦娥五號月球探測器首次對外展出

　　根據(jù)計劃，長征五號運載火箭首飛成功后，2017年將托舉嫦娥五號月球探測器飛天。昨天開幕的第11屆中國國際航空航天博覽會上，首次對外展出了“嫦娥五號”模型。

　　嫦娥五號探測器由著陸器、上升器、返回器、軌道器組成。它將首次實現(xiàn)在月球表面自動采樣，首次從月面起飛，首次在38萬公里外的月球軌道進行無人交會對接，首次帶著月壤以接近第二宇宙速度返回地球。

　　航天科技集團五院經(jīng)營產(chǎn)業(yè)部部長彭濤表示，“嫦娥五號”將采用中國新一代大推力運載火箭“長征五號”發(fā)射。而它在抵達月球后，還需要突破多個難關(guān)，包括月面起飛，密封取樣，月球軌道交會對接，以及高速再入返回等一系列關(guān)鍵技術(shù)。另據(jù)中國航天科技集團公司總經(jīng)理吳燕生透露，“嫦娥五號”任務(wù)預(yù)計在2017年完成?！版隙鹞逄枴背瞬蓸臃祷赝?，還將對著陸區(qū)進行考察，為下一步載人登月探測提供數(shù)據(jù)資料。

　　吳燕生表示，中國正在開展重型運載火箭關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)研究，已經(jīng)啟動了發(fā)動機技術(shù)、大直徑結(jié)構(gòu)技術(shù)以及制造裝備的研制，為下一步載人登月以及火星探測打下堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。

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