11月4日,11月3日20时43分,中国最大推力新一代运载火箭长征五号,在中国文昌航天发射场点火升空,约30分钟后,载荷组合体与火箭成功分离,进入预定轨道,长征五号运载火箭首次发射任务取得圆满成功。
火箭芯级直径5米,助推器直径3.35米,全箭长56.97米。中国探月工程首任总指挥栾恩杰算了算:起飞重量869吨,是中国现役两款明星“长征二号F”和“长征三号乙”之和;推进剂重量、储箱焊缝长度,也是这两者之和。
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火箭拥有“大心脏”,助推级为8台120吨级液氧煤油发动机,这是中国单管推力最大的新型动力装置。再加上1台50吨氢氧发动机和1台9吨级膨胀循环氢氧发动机,运载能力较现有的提高了两倍多,实现从中型到大型的跨越。长征五号采用模块化设计,火箭各组成部分对应不同的模块:芯一级对应5米直径火箭芯级模块,芯二级对应5米直径火箭上面级模块,助推器对应3.35米直径火箭助推级模块。各种模块根据不同方式搭配再加上整流罩等火箭部件就可以形成不同构型火箭。
放眼全球,“长征五号”是亚洲低温火箭中直径最大、发动机数量最多的火箭,其运载能力与美国现役最大型运载火箭“德尔塔—4”、俄罗斯质子号、欧空局“阿里安—5”等旗鼓相当。
中国航天动力部门在火箭研制开始前很早就对发动机进行了研制。长征五号使用的液氧煤油补燃循环发动机YF-100于2000年获得工程立项。在此之前中国863计划就将高压补燃液氧煤油发动机列入规划,1990年从前苏联引进了2台RD-120发动机进行原理研究,之后进行关键技术攻关,奠定了YF-100的基础。YF-100于2001、2005年分别进入初样研制和试样研制阶段。2012年,YF-100完成发动机研制专项验收。
“长征五号”诞生在总面积达2平方千米的天津大运载火箭基地。为了火箭模态试验,那里新建了93米高的全箭振动塔,规模是亚洲第一、世界第二。与之相伴,研制难度、研制工作量、保障条件建设难度等也是前所未有的“大”。“长征五号”共计突破12大类247项新技术,累计开展7000余次、1000余项地面试验。
这一切的努力,都是为实现“大”目标:大幅提升中国进入空间的能力,支撑中国由航天大国迈进航天强国。航天人常说:火箭运载能力有多大,航天舞台就有多大。仰望更广阔的星空,以“灵巧”著称的长征一号、长征二号、长征三号、长征四号“力竭”,新一代“长征家族”接棒。
根据计划,“长征五号”将直接服务于中国探月三期、载人空间站、火星探测等重大专项任务。将在2017年下半年发射的“嫦娥五号”。载人登月。如果分三次发射‘长征五号’,进行两次交会对接,也能把航天员送上月球,再把他安全地接回来。
液氧煤油补燃循环(又称分级燃烧循环)发动机工作原理为:氧化剂经预压泵主泵增压后进入燃气发生器; 燃料经预压泵一级泵增压后分为两路,少部分经二级泵进一步增压后进入燃气发生器,绝大部分进入推力室;全部氧化剂与少部分燃料在燃气发生器中燃烧,产生高压富氧燃气,驱动涡轮泵,之后进入推力室,与大部分燃料再次燃烧(即补燃),产生高温高压的燃气,燃气经喷管喷出产生推力。“长征五号”还可以用于不同地球轨道大型载荷及其它深空探测任务载荷的发射,同时为重型火箭研制奠定了良好的基础。
目前美国、俄罗斯、欧空局等纷纷开展近地轨道运载能力逾百吨的重型火箭的研制,这已成为火箭技术大势所趋。征途仍在星辰大海,“长征五号”在中国航天发展的多方面开疆拓土,中国人已步入“大航天时代”。
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长征五号系列运载火箭(英文:Long March 5 Series Launch Vehicle),又称“大火箭”,是中华人民共和国为了满足进一步航天发展需要,并弥补中外差距而在2006年立项研制的一次性大型低温液体捆绑式运载火箭,也是中国新一代运载火箭中芯级直径为5米的火箭系列。
长征五号系列由中国航天科技集团公司研制,设计采用通用化、系列化、组合化思想。系列由二级半构型的基本型长征五号运载火箭(代号:CZ-5)、不加第二级的一级半构型长征五号乙运载火箭(代号:CZ-5B)以及添加上面级的长征五号/远征二号运载火箭(代号:CZ-5/YZ-2)组成,地球同步转移轨道和近地轨道运载能力将分别达到13吨、23吨。中国未来天宫空间站、北斗导航系统的建设,探月三期工程及其它深空探测的实施都将使用该火箭系列。
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