长征家族中的“大力士”
□ 叶乐峰
11月3日,长征五号运载火箭(以下简称“长五”)在中国文昌航天发射场成功发射。茫茫太空,迎来了长征家族中的“大力士”!
“长五”是我国新一代大推力运载火箭,又被称为“大火箭”。“大火箭”究竟有多大?采用了哪些新技术?又有何特殊之处?
外形:很胖但很壮
“长五”身高高达57米,有20层楼那么高。现役火箭的芯级直径一般为3.35米,而“长五”的芯级直径达到了5米,它身上还捆绑了4个直径为3.35米的助推器,有人形象地比喻,“‘长五’的大腿比得上传统火箭的身子骨”。“长五”近地轨道运载能力为25吨,是大部分现役火箭运载能力的2.5倍,绝对算得上是一位“大力士”。
“25吨的运载能力,好比可以一次将16台小轿车送入太空。”航天科技集团一院“长五”型号主任设计师黄兵形容说。而我国以后发射20吨左右的空间舱段、大型空间望远镜、返回式月球探测器、深空探测器、超重型应用卫星等,更是不在话下。
很多人以为“长五”力气这么大,是因为它身材魁梧,但这不是主要原因,根本原因在于“长五”采用了全新的动力系统以及推进剂。
“常规火箭发动机使用四氧化二氮、偏二甲肼等肼类剧毒推进剂,吸入蒸汽会对人体产生危害。”“长五”总指挥王珏说,“长五”是绿色环保大型液体运载火箭。全箭共有12台大推力发动机,其中火箭芯一级和芯二级分别有两台氢氧发动机,采用零下253℃的液氢和零下183℃的液氧作为推进剂,内部温度极低,因此“长五”又被称为“冰箭”。
另外,在火箭的四个助推器上,共有8台大推力液氧煤油发动机,采用液氧煤油作为推进剂。“较常规推进剂比冲提高20%,推力提高了60%,燃烧后的主要产物为二氧化碳和水,无毒无污染。”王珏表示。
性能:总体技术
比肩国际先进水平
今年6月,长征七号首飞,长征七号也被称为新一代运载火箭。按照一般理解,长征七号自然比“长五”技术更先进,而事实并非如此。“长征七号和长征六号很多关键技术都是‘长五’衍生而来的,‘长五’就像一位技术带头人。”黄兵说。
称“长五”为全新火箭毫不夸张,“长五”采用全新设计的箭体结构、动力、电气和发射支持系统,全箭共采用了247项核心关键新技术,新技术比例几乎达到100%。
目前,一次性运载火箭仍是人类进入空间的主要手段,可重复使用运载器是未来航天运输技术的发展方向。21世纪,世界主要航天大国均推出了新一代大型运载火箭,如:美国“宇宙神5”“德尔塔4”,欧洲“阿里安5”等。
“这些火箭均有大运载能力、大直径、少级数、系列化、高可靠、易操作等特点,它们的低轨运载能力都在20吨级,高轨运载能力在10吨级。”王珏说,“长五”在总体技术上可以比肩这些国外火箭,但有些单项技术还存在差异。■
(据《光明日报》)