2020年4月24日,是我國(guó)首顆人造衛(wèi)星東方紅一號(hào)發(fā)射升空50周年紀(jì)念日,也是第5個(gè)中國(guó)航天日。本期,牙牙為大家?guī)?lái)航天專(zhuān)題——《東方紅,太陽(yáng)升》,給大家介紹中國(guó)空間站火箭天團(tuán)的最后一位團(tuán)員——“胖五”;同時(shí),在《這就是中國(guó)航天》漫畫(huà)中,與大家一起重溫中國(guó)航天的輝煌歷程。
日前,為我國(guó)載人空間站工程研制的長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭,搭載新一代載人飛船試驗(yàn)船和柔性充氣式貨物返回艙試驗(yàn)艙,在我國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)首飛成功。至此,參與我國(guó)空間站建設(shè)的“長(zhǎng)征火箭天團(tuán)”成員——長(zhǎng)征二號(hào)F、長(zhǎng)征七號(hào)、長(zhǎng)征五號(hào)B已經(jīng)全部到位。
塊頭最大、運(yùn)力最強(qiáng)的“胖五”
長(zhǎng)征五號(hào)B由芯一級(jí)、芯二級(jí)和4個(gè)助推器組成。芯級(jí)火箭直徑達(dá)5米,高度為57米,4個(gè)助推器的直徑均為3.35米?;鸺w看起來(lái)比較粗大,因此有“胖五”的昵稱(chēng)。它的運(yùn)載能力是我國(guó)現(xiàn)役火箭中最強(qiáng)的,近地軌道運(yùn)載能力達(dá)到22噸,可發(fā)射較大規(guī)模的航天器??臻g站的各個(gè)艙段,重量均達(dá)到20噸以上,只有長(zhǎng)征五號(hào)B火箭能夠運(yùn)載。在此之前,我國(guó)近地軌道運(yùn)載能力最強(qiáng)的是長(zhǎng)征二號(hào)F火箭,運(yùn)載力約為8.8噸。
按照規(guī)劃,長(zhǎng)征五號(hào)B后續(xù)將發(fā)射核心艙、實(shí)驗(yàn)艙、神舟飛船、天舟飛船等,像搭積木一樣搭起空間站。據(jù)統(tǒng)計(jì),自1999年神舟一號(hào)發(fā)射以來(lái),我國(guó)載人航天工程已先后組織實(shí)施了16次重大飛行任務(wù),全部取得成功。
“胖五”和神舟飛船的區(qū)別
首先,在艙體結(jié)構(gòu)上兩者不同。神舟飛船采用的是三艙結(jié)構(gòu):服務(wù)艙、返回艙和軌道艙;而“胖五”采用的是服務(wù)艙和返回艙的兩艙結(jié)構(gòu)。為什么沒(méi)有軌道艙了呢?簡(jiǎn)單來(lái)講,就是返回艙的空間已經(jīng)足夠大,沒(méi)必要額外增加一個(gè)艙室了。
其次,從外觀上看,神舟飛船采用鐘形設(shè)計(jì),這是為了在既定直徑下,盡量增加內(nèi)部空間。而“胖五”的直徑長(zhǎng),所以采用了倒錐形設(shè)計(jì),這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔,而且便于加工和制造,是當(dāng)今各國(guó)新飛船的主流設(shè)計(jì)風(fēng)格,如美國(guó)的獵戶(hù)座飛船、SpaceX的載人龍飛船等都使用了倒錐形設(shè)計(jì)。且“胖五”由于采用了全新的防熱材料和結(jié)構(gòu),耐熱能力是神舟飛船的三倍以上!
此外,“胖五”??靠臻g站的在軌壽命也延長(zhǎng)了。此前,神舟飛船只能堅(jiān)持半年,而“胖五”可堅(jiān)持兩到三年。??靠臻g站的在軌壽命延長(zhǎng)有什么用呢?當(dāng)空間站有宇航員駐留時(shí),必須有一艘飛船作為救生艇與空間站實(shí)時(shí)對(duì)接。如果飛船的在軌壽命只有半年,那么意味著半年就要進(jìn)行一次飛船更換,而飛船在軌壽命提高后,就減少了發(fā)射次數(shù),極大地節(jié)約了成本。
最后,“胖五”與神舟飛船的著陸方式也不同。神舟飛船在返回的時(shí)候,是靠單個(gè)巨大的降落傘和反推火箭完成最終減速并著陸的?!芭治濉眲t使用了一種全新的著陸方式,即采用三傘加氣囊完成最終減速并著陸。它所使用的每個(gè)傘的面積都與神舟飛船使用的單傘的面積一樣大。
為何選在文昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射
文昌衛(wèi)星發(fā)射中心位于海南省文昌市龍樓鎮(zhèn)境內(nèi),是我國(guó)首個(gè)濱海發(fā)射中心,也是世界上為數(shù)不多的低緯度發(fā)射場(chǎng)之一。該發(fā)射中心可以發(fā)射長(zhǎng)征五號(hào)系列火箭和長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭,主要承擔(dān)地球同步軌道衛(wèi)星、大質(zhì)量極軌衛(wèi)星、大噸位空間站和深空探測(cè)衛(wèi)星等航天器的發(fā)射任務(wù)。文昌衛(wèi)星發(fā)射中心作為低緯度濱海發(fā)射場(chǎng),能夠借助接近赤道的較大線速度,減少火箭燃料消耗。除此之外,該發(fā)射中心還可通過(guò)海運(yùn)的方式解決大型火箭的運(yùn)輸難題,并提高殘骸墜落的安全性。
長(zhǎng)征五號(hào)B火箭的首飛成功,進(jìn)一步奠定了我國(guó)大型運(yùn)載火箭世界第一梯隊(duì)的地位,其運(yùn)載能力與俄羅斯質(zhì)子-M火箭、美國(guó)獵鷹-9火箭、歐洲阿麗亞娜-5火箭等相當(dāng)。同時(shí),長(zhǎng)征五號(hào)B火箭也是我國(guó)新一代運(yùn)載火箭系列化發(fā)展的代表之一,將為后續(xù)重型運(yùn)載火箭的研制提供重要的技術(shù)積累。
(文章內(nèi)容根據(jù)央視新聞客戶(hù)端、科普中國(guó)公眾號(hào)登載的相關(guān)文章整理。)