長(zhǎng)征五號(hào)渾身上下超90%是新技術(shù) 中國(guó)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(guó)之聲《新聞縱橫》報(bào)道，我國(guó)最大推力運(yùn)載火箭“長(zhǎng)征五號(hào)”將于11月上旬擇機(jī)發(fā)射，進(jìn)行首次飛行試驗(yàn)。目前，“長(zhǎng)五”正在海南文昌發(fā)射場(chǎng)準(zhǔn)備就緒，整裝待發(fā)。從2006年正式立項(xiàng)至今，長(zhǎng)征五號(hào)“十年磨一劍”，核心技術(shù)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，是我國(guó)迄今為止運(yùn)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(guó)新一代運(yùn)載火箭，將芯級(jí)直徑從3.35米變?yōu)?米，卻用了整整10年。無(wú)論是1970年的“東方紅”一號(hào)、2003年的神舟五號(hào)，還是2007年的嫦娥一號(hào)，都由火箭送入太空。也就是說(shuō)，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(zhǎng)征五號(hào)，業(yè)內(nèi)簡(jiǎn)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(zhǎng)征”系列，但“胖五”渾身上下超過(guò)90%都是新技術(shù)。它高57米，重800多噸，是個(gè)名副其實(shí)的大力士。若論推力，“胖五”一口氣將我國(guó)火箭近地軌道運(yùn)載能力從8噸變成25噸級(jí)，是迄今為止我國(guó)最大推力運(yùn)載火箭。航天科技集團(tuán)一院天津火箭公司副總經(jīng)理孟凡新是“胖五”的設(shè)計(jì)者之一。

　　他介紹，它的運(yùn)載能力是現(xiàn)役運(yùn)載火箭的2.5倍，它是一個(gè)新設(shè)計(jì)的、新材料、新結(jié)構(gòu)的火箭。火箭出來(lái)以后，是我國(guó)以航天為代表的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的大力推進(jìn)，不僅是發(fā)展航天本身，對(duì)我國(guó)整個(gè)工業(yè)體系和整個(gè)工業(yè)有很好的牽引帶動(dòng)作用。

　　如今通體白色的“胖五”已經(jīng)進(jìn)入發(fā)射塔架，等待著它的重要時(shí)刻。把這么重的大家伙打上天的，是8臺(tái)全新研制的120噸液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)，它們被裝配在四個(gè)助推器上，可產(chǎn)生最高壓強(qiáng)達(dá)500個(gè)大氣壓，相當(dāng)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(jìn)劑。長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭總指揮王玨說(shuō)，燃料無(wú)毒無(wú)污染，新型發(fā)動(dòng)機(jī)更環(huán)保。主動(dòng)力裝置，都是全新研制的，而且性能都很高，都很有特點(diǎn)，特別是液氫液氧，燒完了就是水蒸氣，所以對(duì)環(huán)境是可以稱得上是零污染的。長(zhǎng)征五號(hào)的性能與國(guó)外火箭性能相當(dāng)，從運(yùn)載效率來(lái)講，按照我們的指標(biāo)達(dá)到前兩位的水平。

　　發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)是最大的難點(diǎn)。因?yàn)槭侨碌募夹g(shù)，液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)樣機(jī)在研制出來(lái)后連著4次試車(chē)都失敗了，其中兩次啟動(dòng)爆炸，兩次燃?xì)庀到y(tǒng)燒毀。航天科技集團(tuán)六院副院長(zhǎng)周利民說(shuō)，怕什么來(lái)什么，很多人做夢(mèng)都?jí)舻奖?，吃不下飯、睡不好孕肚照覺(jué)。

　　周利民介紹，啟動(dòng)階段，整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)處在一個(gè)不穩(wěn)定的動(dòng)態(tài)過(guò)程里，因?yàn)檗D(zhuǎn)速要從靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)到幾萬(wàn)轉(zhuǎn)，溫度要從常溫從低溫狀態(tài)下，要進(jìn)入到高溫下，幾千K，控制時(shí)序都是以毫秒級(jí)來(lái)控制動(dòng)作的，任何一個(gè)不精確，沒(méi)有達(dá)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(yùn)輸船，途徑渤海、黃海、東海、臺(tái)灣海峽、南海、瓊州海峽，航行一千八百海里，到達(dá)海南清瀾港西碼頭。因?yàn)殍F路隧道直徑不足，海運(yùn)成了運(yùn)輸?shù)淖詈眠x擇，當(dāng)然，這也是將發(fā)射地定位在海南文昌發(fā)射場(chǎng)的原因之一。

　　和酒泉、太原、西昌這些內(nèi)陸發(fā)射場(chǎng)相比，海南文昌發(fā)射場(chǎng)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(qiáng)降雨強(qiáng)臺(tái)風(fēng)也是不小的挑戰(zhàn)。發(fā)射場(chǎng)區(qū)指揮部質(zhì)量監(jiān)督組組長(zhǎng)毛萬(wàn)標(biāo)告訴記者，“長(zhǎng)五”發(fā)射期間，氣象條件良好：“我們建這個(gè)發(fā)射場(chǎng)瞄準(zhǔn)的目標(biāo)，就是世界最環(huán)保的、現(xiàn)代化的、一流的發(fā)射場(chǎng)。這幾天天氣是一個(gè)逐漸變好的過(guò)程。到發(fā)射窗口的時(shí)候，氣象條件都滿足發(fā)射的要求，是一個(gè)好的時(shí)機(jī)。我們已經(jīng)經(jīng)過(guò)會(huì)商，沒(méi)有問(wèn)題?！?/p>

　　“長(zhǎng)征五號(hào)”的發(fā)射塔架，距離今年6月剛剛發(fā)射成功的“長(zhǎng)征七號(hào)”塔架只有630米。遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去，兩個(gè)高聳的建筑像兄弟般矗立在海南文昌發(fā)射場(chǎng)。未來(lái)，長(zhǎng)五、長(zhǎng)六、長(zhǎng)七將組成中國(guó)新一代運(yùn)載火箭，或?qū)⑷嫣娲F(xiàn)有的長(zhǎng)征二、三、四號(hào)運(yùn)載火箭。其中，長(zhǎng)六、長(zhǎng)七通過(guò)先進(jìn)技術(shù)降低發(fā)射成本和對(duì)環(huán)境的污染，長(zhǎng)五則新增大型航天器發(fā)射能力。在不遠(yuǎn)的將來(lái)，它們將共同托舉中國(guó)航天夢(mèng)跨越蒼穹、在浩瀚宇宙中延伸。文昌發(fā)測(cè)站站長(zhǎng)唐功建說(shuō)，長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭將在這里擇機(jī)發(fā)射。本次任務(wù)主要是檢驗(yàn)“長(zhǎng)五”火箭設(shè)計(jì)的正確性、飛行的可靠性，以及發(fā)射場(chǎng)和火箭之間的匹配性。后續(xù)長(zhǎng)征五號(hào)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(zhǎng)征五號(hào)11月上旬擇機(jī)發(fā)射中國(guó)最大火箭有何任務(wù)?

　　長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭將于11月上旬擇機(jī)發(fā)射，進(jìn)行首次飛行試驗(yàn)。

　　長(zhǎng)征五號(hào)——運(yùn)載能力最大、推力最大

　　長(zhǎng)征五號(hào)大約有20層樓高、600多噸重，是我國(guó)目前運(yùn)載能力最大的新一代運(yùn)載火箭，也是我國(guó)迄今為止研制的最大推力運(yùn)載火箭，因此之前都被簡(jiǎn)稱為“大火箭”。

　　長(zhǎng)征五號(hào)的芯級(jí)，也就是中間的主體部分直徑達(dá)5米，比一般的火箭主體直徑大了50%，體格壯實(shí)綽號(hào)“胖五”。此外，還捆綁有4個(gè)3.35米直徑的助推器，我國(guó)此前火箭芯級(jí)都是3.35米直徑，長(zhǎng)征一號(hào)是2.25米直徑。

　　△長(zhǎng)征五號(hào)系列火箭(來(lái)源：中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院)

　　長(zhǎng)征五號(hào)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(yùn)載能力可以達(dá)到25噸級(jí)，高軌道(GTO，一般用于氣象衛(wèi)星、深空探測(cè)器等)運(yùn)載能力能夠達(dá)到14噸級(jí)，將大幅提升中國(guó)航天進(jìn)入空間的能力。

　　內(nèi)外冰火兩重天考驗(yàn)航天技術(shù)

　　長(zhǎng)征五號(hào)火箭擁有特殊的推進(jìn)劑組合。它的芯級(jí)，也就是中間的主體部分，發(fā)動(dòng)機(jī)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(shuō)，長(zhǎng)征五號(hào)內(nèi)部是遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于冰點(diǎn)的超低溫，所以長(zhǎng)征五號(hào)火箭又被稱為“冰箭”。

　　當(dāng)然，在點(diǎn)火之后，長(zhǎng)征五號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)噴出的烈焰溫度仍然高達(dá)3000多度，此時(shí)它內(nèi)外“冰火兩重天”的極端狀態(tài)，也是對(duì)中國(guó)航天技術(shù)的極大考驗(yàn)。

　　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(diǎn)？和此前同樣在文昌發(fā)射場(chǎng)發(fā)射升空的長(zhǎng)征七號(hào)火箭的發(fā)射塔架相比，又有什么不同？

　　長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)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(zhǎng)征七號(hào)火箭的發(fā)射塔架相隔630米。

　　△長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭發(fā)射塔

　　北京特種工程設(shè)計(jì)研究院非標(biāo)主任設(shè)計(jì)師伊善貞：“在設(shè)計(jì)上采用了柔性節(jié)點(diǎn)、剛性節(jié)點(diǎn)混合的這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。取消了回轉(zhuǎn)平臺(tái)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(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭發(fā)射塔架是我國(guó)目前距離海邊最近的一座火箭發(fā)射塔架，長(zhǎng)期處于高溫、高濕、高鹽的環(huán)境中，空氣當(dāng)中大量的氯離子會(huì)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕，為此，塔架外表采用了熱噴涂的防腐涂層，相當(dāng)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(chǎng)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(jìn)入管壁的內(nèi)部，防止從內(nèi)部進(jìn)行腐蝕，還有連接的部位采用原子灰進(jìn)行密封?！?/p>

　　首次大規(guī)模用液氫作為火箭推進(jìn)劑

　　此次發(fā)射任務(wù)是我國(guó)首次大規(guī)模應(yīng)用液氫作為火箭推進(jìn)劑，對(duì)液氫的應(yīng)用規(guī)模是我國(guó)現(xiàn)有其它航天發(fā)射場(chǎng)的十幾倍。

　　北京特種工程設(shè)計(jì)研究院液氫副主任設(shè)計(jì)師高旭：“從液氫的存儲(chǔ)、輸送、精確加注以及整個(gè)液氫系統(tǒng)的安全防護(hù)等方面做了大量的工作，通過(guò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的控制，來(lái)確保加注過(guò)程安全，以及塔架上人員設(shè)備安全。”

　　發(fā)射當(dāng)天，塔架的三聯(lián)回轉(zhuǎn)平臺(tái)將依次打開(kāi)，而驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)平臺(tái)這個(gè)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(tái)的展開(kāi)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(jī)器設(shè)備，包括液氫、液氧和煤油三種推進(jìn)劑的加注管路。在火箭發(fā)射當(dāng)天，推進(jìn)劑將通過(guò)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(dá)到零下200多攝氏度的超低溫，而在點(diǎn)火的時(shí)候，火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴出的烈焰溫度則高達(dá)3000多攝氏度，此時(shí)的火箭將面臨內(nèi)外"冰火兩重天"的極端考驗(yàn)。

　　為了給發(fā)射平臺(tái)降溫降噪，在發(fā)射塔架80多米高度的12層，有一個(gè)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(tái)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(guó)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(lái)導(dǎo)排火箭點(diǎn)火時(shí)產(chǎn)生的巨大熱能。這是我國(guó)目前最大的一個(gè)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(zhǎng)征五號(hào)火箭已經(jīng)完成了技術(shù)期的所有測(cè)試項(xiàng)目，正在進(jìn)行加注發(fā)射前的準(zhǔn)備工作。

　　△導(dǎo)流槽

　　文昌發(fā)測(cè)站站長(zhǎng)唐功建表示，本次任務(wù)主要是檢驗(yàn)長(zhǎng)五火箭設(shè)計(jì)的正確性、飛行的可靠性，以及發(fā)射場(chǎng)和火箭之間的匹配性。后續(xù)長(zhǎng)征五號(hào)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(hào)月球探測(cè)器首次對(duì)外展出

　　根據(jù)計(jì)劃，長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭首飛成功后，2017年將托舉嫦娥五號(hào)月球探測(cè)器飛天。昨天開(kāi)幕的第11屆中國(guó)國(guó)際航空航天博覽會(huì)上，首次對(duì)外展出了“嫦娥五號(hào)”模型。

　　嫦娥五號(hào)探測(cè)器由著陸器、上升器、返回器、軌道器組成。它將首次實(shí)現(xiàn)在月球表面自動(dòng)采樣，首次從月面起飛，首次在38萬(wàn)公里外的月球軌道進(jìn)行無(wú)人交會(huì)對(duì)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(tuán)五院經(jīng)營(yíng)產(chǎn)業(yè)部部長(zhǎng)彭濤表示，“嫦娥五號(hào)”將采用中國(guó)新一代大推力運(yùn)載火箭“長(zhǎng)征五號(hào)”發(fā)射。而它在抵達(dá)月球后，還需要突破多個(gè)難關(guān)，包括月面起飛，密封取樣，月球軌道交會(huì)對(duì)接，以及高速再入返回等一系列關(guān)鍵技術(shù)。另?yè)?jù)中國(guó)航天科技集團(tuán)公司總經(jīng)理吳燕生透露，“嫦娥五號(hào)”任務(wù)預(yù)計(jì)在2017年完成。“嫦娥五號(hào)”除了采樣返回外，還將對(duì)著陸區(qū)進(jìn)行考察，為下一步載人登月探測(cè)提供數(shù)據(jù)資料。

　　吳燕生表示，中國(guó)正在開(kāi)展重型運(yùn)載火箭關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)研究，已經(jīng)啟動(dòng)了發(fā)動(dòng)機(jī)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(cè)打下堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

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