解碼長征七號：中國未來主力火箭即將首飛

　　這是長征五號火箭發(fā)射塔架的工作平臺底部和噴水降溫系統(tǒng)。位于海南省東北部的文昌市有許多響亮的名片：椰子之鄉(xiāng)、華僑之鄉(xiāng)、排球之鄉(xiāng)……如今，更多的人知道文昌，是因為海南文昌航天發(fā)射場建在這里的龍樓鎮(zhèn)上。隨著發(fā)射場首次發(fā)射任務(wù)進(jìn)入倒計時，常住人口只有2.5萬人的龍樓變得熱鬧起來，來自全國各地的人不斷聚集，只為見證那歷史性的時刻。對于這座我國最年輕的航天發(fā)射場，大家心中有太多的好奇等待解答。6月23日，新華社記者走進(jìn)海南文昌航天發(fā)射場，零距離觸碰中國航天又一個夢想騰飛的地方。新華社記者陳曦 攝

　　新華網(wǎng)北京６月２５日新媒體專電（記者喻菲　楊春雪　屈婷）中國新一代中型運(yùn)載火箭——長征七號近日將在海南文昌衛(wèi)星發(fā)射中心首飛，中國２０２０年前后建成的載人空間站就要靠它來發(fā)射貨運(yùn)飛船。

　　長征七號的研制單位——中國航天科技集團(tuán)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院介紹，作為中國未來航天發(fā)射任務(wù)的“主力軍”，長征七號還將滿足載人運(yùn)載火箭更新?lián)Q代的長遠(yuǎn)需求。

　　長征七號有多強(qiáng)大？

　　長征七號火箭總長５３．１米，芯級直徑３．３５米，捆綁４個直徑２．２５米的助推器，助推器長度為現(xiàn)役運(yùn)載火箭的２倍，起飛重量５９７噸。

　　它的運(yùn)載能力為近地軌道１３．５噸，太陽同步軌道５．５噸，將中國中型運(yùn)載火箭近地軌道的運(yùn)載能力由８．６噸提高至１３．５噸，達(dá)到國外同類火箭先進(jìn)水平。

　　火箭的運(yùn)載能力有多大，中國航天的舞臺就有多大。據(jù)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院介紹，中國目前研制規(guī)模和技術(shù)跨度最大的火箭——長征五號將于今年下半年首飛，具備近地軌道２５噸，地球同步轉(zhuǎn)移軌道１４噸的運(yùn)載能力，與國際上主流運(yùn)載火箭的運(yùn)載能力相當(dāng)，將承擔(dān)發(fā)射嫦娥五號、空間站核心艙以及火星探測等具有里程碑意義的重大任務(wù)，將大幅提高中國進(jìn)入太空的能力。

　　此外，中國１５年內(nèi)有望發(fā)射重型運(yùn)載火箭。在目前的設(shè)計藍(lán)圖中，重型運(yùn)載火箭箭體直徑近１０米，全箭總長近百米，運(yùn)載能力是現(xiàn)有火箭運(yùn)載能力的５倍多，超過正在研制的美國下一代運(yùn)載火箭的運(yùn)載能力，可滿足未來載人月球探測、火星取樣返回，太陽系行星探測等多種深空探測任務(wù)需求，保障中國在未來宇宙探索和更大更遠(yuǎn)空間的話語權(quán)。

　　設(shè)計變革：推進(jìn)劑更環(huán)保

　　不同于現(xiàn)役火箭多采用有劇毒的推進(jìn)劑，長征七號采用中國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的液氧／煤油發(fā)動機(jī)，實現(xiàn)無毒、無污染。

　　由于液氧的溫度達(dá)零下１８３攝氏度，在研制火箭的試驗中，每次低溫燃料加注后，試驗現(xiàn)場的發(fā)射塔就像是個“大冷庫”。

　　雖然看起來是“鋼筋鐵骨”的大個子，體重幾百噸，但火箭體重的９０％甚至更多都是燃料。由于燃料重量不能隨意增減，為了帶更多的“乘客”去太空，減輕火箭自重就成了關(guān)鍵。因此，“長七”火箭外殼很薄，最薄處僅有０．８毫米，和雞蛋殼差不多，可以說是薄如蟬翼卻力量驚人。

　　同時，長征七號采用三維無圖紙設(shè)計和制造技術(shù)，代表了中國運(yùn)載火箭研制領(lǐng)域數(shù)字化的最高水平，研制能力接近波音、空客和ＮＡＳＡ，標(biāo)志著中國新一代運(yùn)載火箭在數(shù)字化設(shè)計能力上已躋身國際先進(jìn)行列。

　　長征七號的總體設(shè)計團(tuán)隊也十分“搶鏡”：８０％以上未滿３５歲，４６％擁有博士學(xué)位。

　　風(fēng)雨“難阻”發(fā)射

　　現(xiàn)役火箭發(fā)射時都會避開雷雨天，但海南文昌發(fā)射場氣候潮濕，降水量大，因此長征七號采用防水設(shè)計，就像給火箭穿上了金鐘罩鐵布衫，即使中雨也能發(fā)射。

　　此外，海南文昌發(fā)射場有“淺層風(fēng)”，給長征七號運(yùn)載火箭垂直轉(zhuǎn)場帶來挑戰(zhàn)。設(shè)計部門給長征七號裝上了“防風(fēng)減載裝置”，即使遇到８級大風(fēng)也不怕。

　　火箭發(fā)射平臺還要涂覆大面積“防曬霜”——種特種防護(hù)涂層。這是因為火箭發(fā)射點(diǎn)火的剎那，溫度高達(dá)２８００攝氏度，足以溶化絕大多數(shù)金屬和非金屬材料。表面有了防熱涂層，發(fā)射平臺的使用壽命就可以延長，更好地承受強(qiáng)熱流的“沖刷”。

　　新一代運(yùn)載火箭發(fā)射還有針對強(qiáng)高溫的“雙保險”。在火箭點(diǎn)火起飛時，發(fā)射平臺旁的“大流量噴水降溫降噪系統(tǒng)”會給發(fā)射平臺噴水降溫，在２０秒內(nèi)噴出４００噸水。

　　在噴射的４００噸水中，有３０％的水會汽化到大氣中，６０％的水則通過導(dǎo)流槽流走，水份蒸發(fā)帶走大量的熱，使得發(fā)射平臺核心區(qū)降溫幅度在１０００度左右，有效地保護(hù)了火箭發(fā)射臺內(nèi)部的儀器設(shè)備。此外，該系統(tǒng)還有良好的降低噪音效果。

　　未來：會有更大直徑火箭誕生

　　中國現(xiàn)役運(yùn)載火箭的直徑，受限于馬屁股的寬度？沒錯，這個有趣的觀點(diǎn)可以追溯到火車和鐵軌的發(fā)明。

　　由于中國的火箭研制地與發(fā)射地有一定距離，大多用火車或者汽車運(yùn)輸，路上難免會通過一些隧道。而隧道的寬度又是由鐵軌間的距離決定的?？紤]到火車晃動、會車等因素，火箭的直徑就更受限制了。

　　火車軌道的寬度沿用了馬車的輪寬標(biāo)準(zhǔn)，而馬車的輪寬可以一直追溯到羅馬戰(zhàn)車，古羅馬人是按照拉戰(zhàn)車的兩匹馬的屁股寬度設(shè)定的。因此，中國的現(xiàn)役運(yùn)載火箭的最大直徑就“止步”在３．３５米。

　　而海南文昌發(fā)射中心啟用后，這個限制就可以突破了，因為火箭可以通過海運(yùn)，不再受限于隧道的寬度。今年下半年將發(fā)射的中國最大的火箭長征五號的直徑就達(dá)到了５米，未來，中國還會有更大直徑的火箭誕生。

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