祝贺“胖五”归来！长征五号遥三运载火箭发射成功》》详情

　　“胖五”的基础体检表

　　全长约５７米

　　箭体直径５米

　　助推器直径３．３５米

　　空重约１００吨

　　起飞质量约８７０吨

　　起飞推力约１０６０吨

　　“胖五”的举重成绩

　　近地轨道（ＬＥＯ）运载能力２５吨

　　地球同步转移轨道（ＧＴＯ）运载能力１４吨

　　地月转移轨道（ＴＬＩ）运载能力８．２吨

　　地火转移轨道（ＴＭＩ）运载能力５吨

　　“胖五”的大心脏

　　芯一级发动机采用液氢／液氧动力，推力５０吨

　　助推器采用液氧／煤油动力，推力１２０吨

　　液氢温度为－２５３摄氏度

　　液氧温度为－１８３摄氏度

　　所以又被称为“冰箭”

　　“胖五”的加分项

　　１２大项、２４７小项关键技术创新

　　５米直径箭体结构

　　新型火箭发动机环保、无污染

　　运载能力提升达２．５倍

　　在低纬度海岛航天发射场发射，大幅增加高轨道运力

　　“胖五”未来服务的客人

　　嫦娥五号月球采样返回器

　　２０吨级空间站舱段

　　我国首个火星探测器

　　……

　　身材修长苗条的长征二号、三号、四号，是大众心目中的明星，殊不知，上世纪９０年代起主要航天强国新一代大型运载火箭先后诞生，它们的运载能力逐渐甩开了苗条的中国火箭。

　　比方说，我国发射“天宫”和“神舟”的长征二号Ｆ火箭，近地轨道运力只有９．２吨，而美国的德尔塔４重型、俄罗斯的质子Ｍ、欧洲的阿里安Ｖ、日本的Ｈ－ＩＩＢ等都接近或超过了２０吨。

　　如今航天器变得越来越大、越来越重，例如，东方红四号卫星平台的质量已超过了５吨，最新一代的东方红五号更达８吨以上。

　　此前我国现役火箭发动机单台推力最大只有７０吨左右，想要发射大型航天器，就显得“力不从心”。

　　我国将会在２０２２年前后建成天宫空间站，其总规模将达１００吨。各个模块的质量都不小，其中核心舱和实验舱都会在２０吨左右，货运飞船也会超过１０吨。没有大推力火箭，空间站的建设将会受阻。

　　除了近地轨道的任务之外，深空探测也需要“胖五”。

　　我国探月工程分“绕”、“落”、“回”三个阶段，今年初嫦娥四号已经成功在月球背面软着陆，实现了“落”。接下来就是嫦娥五号的“回”，从月球上起飞，带着月壤和月岩回到地球，其质量超过８吨。

　　除了探月，中国人还把目光投向了火星。火星比月球远得多，最近的距离也要达到５５００万公里，这是地月距离的１４５倍！为摆脱地球引力，火星探测器需要加速到超过第二宇宙速度——即每秒１１．２公里，我国目前的火箭中只有“胖五”有这个本事。

　　２０２０年，火星将会再次靠近地球，这是发射火星探测器的窗口，到时我国计划把一辆火星车送上火星。时间不等人啊！

　　中国对新一代的太空“大力神”，已是望眼欲穿。

　　２００６　年１０月，长征五号由国家立项。经过１０年的不懈努力，按照系列化、组合化、模块化思想设计，中国航天技术团队突破了１２个大项、２４７个小项的关键技术，终于研制出综合指标达到国际主流水平的“胖五”。

　　“胖五”缔造了多个“首次”：首次采用直径为５米的大直径大集中载荷箭体结构，突破传统火箭３．３５米直径的限制；首次将弹性和气流影响引入整流罩分离仿真，首次使用大型火箭旋转分离技术、首次采用无毒无污染的液氧／煤油和液氢／液氧推进系统、首次采用全新高可靠电气系统、首次采用“新三垂”全新测试发射模式等，使中国火箭的运载能力大幅提升，助力中国航天登上更大的舞台。

　　２０１６年１１月３日，长征五号首飞，将实践１７号卫星送入预定轨道，距离立项整整十年。

　　２０层楼高的“胖五”，第一眼就让人感觉很潮很帅气，它的整流罩采用漂亮的冯卡门曲线外形，４个助推器头部都采用斜头锥造型。

　　长征五号是一款全新的火箭，拥有自己独一无二的特点。

　　之前，中国运载火箭的芯级直径多为２．２５米或３．３５米，而长征五号的芯级直径达５米。因为“大块头”，“胖五”的诨号就由此而来。

　　经常看到“冰箭”的叫法，老半天才反应过来原来是长征五号。啥叫“冰箭”？

　　不同于目前现役火箭使用的有毒有污染的燃料，长征五号采用液氢液氧作为推进剂。由于其燃烧产生的是水，实现了无毒无污染，对环境特友好。

　　在８００多吨的身体里，９０％是零下１８３℃的液氧的零下２５３℃的液氢，接近了绝对零度——零下２７３℃，因此获得“冰箭”之誉。

　　可是，极度深寒的液氢与液氧一旦在燃烧室中相遇，马上“干柴烈火”，喷射出３０００多℃的熊熊烈焰——“冰火两重天”，就是对“胖五”的巨大考验！

　　运载能力是火箭的核心指标，而很大程度上决定运载能力的，是发动机。

　　中国现役火箭发动机，单台推力最大只有７０吨左右。

　　在长征五号的身上，共配备了３种全新研发的大推力发动机，都是国内首屈一指的大家伙，分别摘得我国“最大推力液氧煤油发动机”、“最大推力氢氧发动机”、“比冲性能最高的火箭发动机”３项桂冠。

　　从２０００年立项起，经过１０年不懈攻关，８台全新研制的１２０吨液氧煤油发动机，被装配在长征五号运载火箭的４个助推器上，４台全新研制的５０吨液氢／液氧（氢氧）发动机，则在一级和二级火箭上各装配了两台。

　　上面这些名词看得人有点儿晕了，长征五号为啥使用两种发动机“混搭”？

　　据专家介绍，芯一级和芯二级工作时间长，适合使用“耐力”好的液氢／液氧动力。而助推器工作时间就短多了，适合推力大、推进剂能量密度高的液氧煤油动力。

　　液氢和液氧燃料产生的排放物绝大多数是水，无毒，绿色环保。对我们的地球母亲绝对友好。

　　１２０吨液氧煤油发动机的威力有多大？航天科技集团六院副院长周利民打了个比方：它用来把燃料注入燃烧室的涡轮泵能产生５００个大气压，相当于把上海黄浦江的水打到了５０００米高度的青藏高原。

　　你说厉害不？

　　有如此之多的黑科技傍身，长征五号在世界同类运载火箭中究竟能排到第几？这一点请大家放心，妥妥的第一梯队。

　　２０１８年２月，美国太空探索公司的猎鹰重型火箭首飞成功，把一辆特斯拉跑车送上太空，一时刷屏。这种被称为“世界现役最强”运载火箭，把三枚猎鹰９中型火箭、２７台“猛禽”液氧／煤油发动机并联，近地轨道运载能力达到了６３．８吨，地球同步转移轨道运力达２６吨。而猎鹰重型的最大发射质量有１４００多吨，接近“胖五”的两倍。

　　不过值得注意的是，以上是猎鹰重型火箭一次性使用的数据，如果换成“网红”的可回收模式，它的地球同步转移轨道运力直线下降到８吨左右，低于“胖五”的１４吨。

　　此外，综合运力在长征五号之上的现役火箭就只有美国德尔塔ＩＶ重型火箭了，它的低轨道运力２８吨超过“胖五”，而高轨道运力和“胖五”一样都是１４吨。

　　而各国同类的主流火箭，美国宇宙神Ｖ、猎鹰９、俄罗斯的质子Ｍ、欧空局的阿里安Ｖ、日本的Ｈ－ＩＩＢ等，无论高低轨道的运力都在“胖五”之下，尤其是高轨道基本没有超过１０吨的。

　　所以，“胖五”在火箭最核心的运力领域，可以坐得上全球“第三把交椅”，特别是它突出的高轨道运力，对于我国未来展开大规模的深空探测任务绝对大有裨益。

　　航天事业总是与各种挫折相伴。浑身上下几乎都是全新的技术，长征五号初期的发射比成熟的长征二号、三号风险更大，这是完全正常的。

　　２０１６年１１月３日，长征五号遥一首飞，但未能完全成功，点火发射多次推迟，比预定时间推迟了１６０多分钟，芯二级氢氧发动机出了问题，是借助上面级发动机延长工作时间才将实践１７号卫星送入预定轨道，而且没有影响卫星寿命。

　　２０１７年７月２日，长征五号遥二发射任务失利，其中一台芯一级氢氧发动机出现异常，起飞３４６秒后推力大幅度下降，搭载的实践１８号卫星未能入轨。

　　所以，第三次发射已经是“华山一条路”，绝对是一场硬仗。

　　经过两年多寻找问题、潜心改进、排除隐患，终于让“胖五”更加成熟。而这次来之不易的成功，更值得我们大书特书！

　　长征五号火箭搭载实践２０号卫星，这颗卫星有很多亮点

　　实践２０号卫星是第二次东方红五号平台的第二次任务，该平台卫星具有高推力的离子推进力系统，它们有高达２８千瓦的有效负载功率。可以承载７０　Ｇｂｐｓ高通量通信有效载荷的Ｋａ频段，下行数据传输速率高达４．８　Ｇｂｉｔ／ｓ，另外该卫星也配备了光学红外激光通信终端。据报道，卫星还配备了一种类似于ＱＳＳ的实验量子通信有效载荷。

　　这个卫星平台有着迄今为止我国面积最大、展开方式最复杂的太阳翼，双翼展开就有４０多米，比波音７３７还要宽１０多米。

　　实践２０号卫星也将携带由兰州物理研究所开发的高推力离子推进器，并测试激光通信技术。该卫星有效载荷超过２０００公斤，总质量约为７吨，将成为发射到地球静止轨道的最大卫星之一。

　　近地轨道（ＬＥＯ）：一般在２００到４００公里高度，比如光学遥感卫星、航天飞机、载人飞船、空间站舱段等。

　　地球同步转移轨道（ＧＴＯ）：最低高度２００公里、最高高度３６０００公里，航天器包括通信卫星、雷达遥感卫星等。

　　比冲：单位推进剂所产生的冲量，是衡量燃料能量利用效率、衡量火箭发动机技术水平的一个关键指标。