1. 2019年底,中國探月工程三期任務,三步走“繞、落、回”計劃的最后一步,需要它;
2. 2020年,中國計劃發(fā)射第一個火星探測器,它要參與;
3. 2022年前后,我國計劃建成長期在軌穩(wěn)定運行的國家太空實驗室,空間站的核心艙發(fā)射在即,它必不可少。
“胖五”之大,一車裝不下
謎底揭曉,它就是大名鼎鼎的長征五號大型運載火箭,因為長得白白胖胖,網(wǎng)友們給它起了個昵稱“胖五”。這個直徑5米,裸重100噸,加滿燃料后的起飛質(zhì)量為870噸的大家伙,是目前我國研制出的運載能力最大的火箭!長征五號全長56.97米,相當于20層樓那么高,也是我國現(xiàn)有火箭里個子最高的。
因為“胖五”實在是太大了,活動起來非常不方便,所以航天工作者為它專門打造了一輛“豪華座駕”——活動發(fā)射平臺。這個平臺有半個足球場那么大,負責載著“胖五”到處走,途中還能供氣、供電,時刻保證動力充足。
除了有專車接送,我們國家甚至為了它專門建了一個濱海發(fā)射場——海南文昌航天發(fā)射場。為什么我們熟悉的西昌、酒泉和太原衛(wèi)星發(fā)射中心得不到“胖五”的青睞呢?還是因為它的體形。這三個發(fā)射基地都在內(nèi)陸地區(qū),普通的火箭都是坐著火車去的,但是看看“胖五”的個頭和體重,鐵路隧道表示自己寬度有限沒法讓它通過,所以干脆在海邊為它新建一個發(fā)射場,走水路運輸。在未來,這里也能執(zhí)行我國貨運飛船、大噸位空間站等航天器的發(fā)射任務。
是“胖五”,也是“冰箭”
長征五號除了“胖五”這個小名,還有一個更加帥氣的名字——“冰箭”。因為它的肚子里裝滿了溫度極低的液氫液氧推進劑,其中液氫溫度達-253℃、液氧達-183℃。“冰箭”體內(nèi)90%以上都是這種深低溫推進劑,那它本身會不會就是一個巨大的冰塊?其實并不是,專家們給“冰箭”穿了一層“防寒服”,確?;鸺齼?nèi)部的儀器、設備、電纜等都可以正常工作,而它的外表面溫度也可以一直保持在0℃以上。
液氫與液氧是當前火箭推進劑中最高能的物質(zhì),大推力液氫液氧發(fā)動機是航天科研水平的標志。燃燒同樣質(zhì)量的液氫液氧混合物產(chǎn)生的氣流速度比液氧煤油更高,能將火箭送往更高的軌道。而且液氧和液氫都是無毒、無污染的,它們在燃燒后只會生成純水。
“胖五”起飛,一波三折
12項核心關鍵技術,247項關鍵技術,接近100%的技術創(chuàng)新……從設想逐步走進現(xiàn)實,中國的航天人花費了10年時間。發(fā)動機樣機研制出來后,試車時連續(xù)4次失敗;其中兩次燃氣系統(tǒng)燒毀,兩次起動時爆炸,一團巨大的火球,僅僅幾秒鐘就把發(fā)動機燒成了一堆廢鐵。先后試車114次,原本計劃2012年首飛,直至2016年11月3日20時43分,長征五號運載火箭從海南文昌發(fā)射場騰空而起,終于取得成功!
成功不等于成熟,一次成功不等于次次成功。2017年7月2日,長征五號遙二火箭在升空346秒之后,火箭發(fā)射的推力終止,火箭墜入大氣層。據(jù)事后的調(diào)查結果顯示,故障原因在于液氫液氧發(fā)動機的渦輪排氣裝置在急劇升高的溫度下,局部結構發(fā)生異常,導致發(fā)動機推力瞬間下降。
經(jīng)歷了各種大大小小的失敗,不屈不撓的中國航天人埋頭苦干、磨礪自強。2019年,長征五號將再次出征,搭載新技術試驗衛(wèi)星——實踐20號——飛入太空,為后續(xù)的嫦娥五號登月計劃、空間站發(fā)射計劃以及神舟載人飛船發(fā)射計劃奠定基礎?!芭治濉?,加油!
史上最強運載火箭系統(tǒng)——土星五號火箭
土星五號是人類用過的最高、最重、運載能力最強的火箭,直到今天,它仍保持著火箭運載能力的最高紀錄——135噸!從1967年開始服役,6年間共發(fā)射了17 次,從未發(fā)生過任何事故,成功率達到了100%!在1973年最后一次發(fā)射后,它光榮退役。
叫我第一名——能源號火箭
單論推力,土星5號還不是最厲害的,能源號才是世界紀錄的保持者,起飛推力達到3500噸!蘇聯(lián)研制的能源號于1987年首次發(fā)射,能運載88噸的貨物??上У氖?,它僅執(zhí)行過兩次任務,就因為資金問題被迫“退休”了。
現(xiàn)役最強——重型獵鷹火箭
土星五號和能源號都是冷戰(zhàn)時期的產(chǎn)物,早已退出歷史舞臺。目前,排在第一位的就是美國SpaceX 公司在2018年發(fā)射成功的重型獵鷹火箭。該火箭可將63.8 噸重的航天器送到近地軌道,也是世界上現(xiàn)役運載能力最大的火箭。
未來可期——長征九號火箭
我國重型運載火箭長征九號目前正在開展論證,計劃于2028年首飛。根據(jù)初步設計,該火箭的高度將超過90米,芯級直徑達到10米,近地軌道的運載能力可達140噸,是現(xiàn)役長征五號大型運載火箭的5倍。