长征五号惊艳亮相太空 细数“胖五”十宗“最”

魏明东

          我国新一代无毒无污染的大型运载火箭长征五号3日在中国文昌航天发射场首飞成功。作为我国新一代运载火箭的奠基之作，长征五号有着以下十宗“最”。
　　最大
　　航天人俗称长征五号为“大火箭”。长征五号运载火箭是我国研制的起飞规模最大、技术跨度最大、运载能力最大的大型运载火箭，它的能力和国外现在主流大型运载火箭是相当的。长征五号运载火箭外形巨大，立起来有20层楼高，箭体直径达5米，而目前我国现役火箭箭体直径最大的只有3.35米。
　　最强
　　长征五号火箭起飞质量约870吨，具备近地轨道25吨、地球同步转移轨道14吨运载能力，比现役长征三号乙火箭运载能力提升了2.5倍以上。长征五号大幅提升了我国自主进入空间的能力，把中国火箭送入包括美国和俄罗斯在内的世界主流火箭阵营。中国未来的载人空间站、探月工程三期、以及火星探测，都将使用长征五号运载火箭。
　　最猛
　　大火箭离不开大推力。要托举这么重的大家伙，需要大推力发动机。我国现役火箭发动机单台推力最大只有70吨左右，远远不够。经过15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四个助推器上，4台全新研制的氢氧发动机在一级和二级火箭上各装配了两台。长征五号全箭起飞时总推力达1060吨，主要来自8台液氧煤油发动机。120吨液氧煤油发动机的威力到底有多大？专家做了个比喻，120吨液氧煤油发动机产生的最高压强达500个大气压，相当于把上海黄浦江的水打到5000米高度的青藏高原。
　　最冷
　　长征五号采用无毒无污染的零下183℃的液氧和零下253℃的液氢作为推进剂，因此，它还有个形象的称谓，叫“冰箭”。这些超低温的液态推进剂就分别贮藏在巨大的箭体贮箱之中，通过内部加压输送给发动机。
　　推进剂贮箱直径达5米，为减轻重量，箱体最薄的地方只有几毫米。研制这样直径的薄壁低温贮箱，对于中国航天人也是第一次，而且采用的铝合金材料也是全新的，这意味着以往小直径低温贮箱的研制经验无法复制。研制团队经过三年反复试验攻关，通过改善受力设计和焊接工艺的综合办法攻克了储箱焊缝裂纹的工艺难题。2015年4月，改进后的长征五号所有的低温推进剂贮箱都经过了压力考核，而且强度比原来提高了60%。
　　最好看
　　和以往长征系列火箭相比，长征五号外形设计突出改变是整流罩采用了特别设计的冯卡门曲线外形，四个助推器头部都采用了斜头锥造型，这些设计不仅美观，更是为减少空气阻力，让火箭获得更大运载能力。
　　最靠谱
　　长征五号虽然采用全新技术，研制复杂程度超过以往任何一个型号的长征系列火箭，但它的设计可靠性却是最高的。我国现役火箭设计可靠性最高的是0.97，而长征五号设计可靠性达到了0.98。为达到0.98的高可靠性，长征五号的核心控制仪器普遍采用了三取二的冗余技术。所谓三冗余，通俗地讲就是有三个同样的仪器互为备份。
　　最复杂
　　火箭研制是一个高风险事业。长征五号运载火箭不仅块头大，而且技术新，这意味着它比以往任何一个型号长征火箭都要复杂。以往长征火箭使用零部件最多几万个，而长征五号使用零部件达十几万个。它的设计量是以往火箭的3.5倍以上。为应对这个新挑战，长征五号采用了全新全数字化三维设计方法，细到每一个螺钉的大小和位置都能一目了然。
　　最漫长
　　长征五号运载火箭2006年国家正式批准立项研制，可谓十年磨一“箭”。如果再追溯到设计思路的提出，更是要追溯到上个世纪80年代。
　　最自主
　　和以往火箭相比，长征五号运载火箭是一枚全新研制的火箭，核心技术具有完全自主知识产权。全箭采用了247项核心关键新技术，新技术比例高。而国际上研制新型火箭，包括卫星飞船，采用新技术的比例一般不超过30%。
　　最先进
　　十年的研制，无数次试验失败和攻关，迎来的是中国火箭技术的巨大跨越。长征五号的研制不仅标志着长征系列火箭的升级换代，而且带动了整个研制平台和产业链的更新。

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