七弟和五哥的故事

祁永泉

“七弟”是誰？“五哥”又是啥模樣？現(xiàn)在我來告訴大家。

我國新一代運載火箭“長征七號”在天津研發(fā)成功，科研人員現(xiàn)正日夜奮戰(zhàn)，為2016年的首飛做準(zhǔn)備。由于“長征七號”是長征系列運載火箭家族的最新成員，我們稱它“七弟”。七弟之上，自然有大哥、二哥……五哥等兄長。

“長征七號”啥模樣

要回答這個問題，我們先了解一下運載火箭的大體結(jié)構(gòu)。

運載火箭主要由有效載荷艙段、控制儀器艙段、推進劑貯箱段和發(fā)動機艙段四部分組成。

1.有效載荷艙段位于火箭頭的部分，它的用途就是裝載需運載的貨物（如人造衛(wèi)星、宇宙飛船或核彈頭）。它的外部裝有流線型整流罩，以保護運載物和減少空氣阻力。這個整流罩里如果裝載的是核彈頭，則一直“戴著”它直至命中目標(biāo)：如果裝載的是航天器，就在火箭飛出大氣層時，及時自動把它拋掉。

2.控制儀器艙段是火箭的指揮中樞區(qū)域，裝有制導(dǎo)系統(tǒng)、姿態(tài)控制系統(tǒng)、電源和配電系統(tǒng)。它的功用就是控制運載火箭保持一定姿態(tài)，確保按既定的軌道飛行。

3.推進劑貯箱段是用于裝載推進劑的部位。它占去運載火箭體積的大部分、占總質(zhì)量的80%—90%。為了增大運載能力，貯箱結(jié)構(gòu)設(shè)計很精致，用材要求越輕越好，還要有盡可能高的強度，不易破裂，一般多采用高強度鋁合金材料制成。

4.發(fā)動機艙段是用于安裝火箭發(fā)動機的部位，有的火箭還在這個艙段外部安裝尾翼。發(fā)射前，運載火箭通過它與發(fā)射架相連：發(fā)射后在飛行過程中保持外形完整和穩(wěn)定飛行軌道。

“長征七號”到底啥模樣？我告訴大家：它呀，是個大塊頭！比它的大哥、二哥可要大得多。例如，它的二哥——那個在1975年11月26日完成中國第一顆返回式衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)的“長征二號”火箭，全長31.17米，最大直徑3.35米，能把1.8噸的衛(wèi)星送入距地面數(shù)百千米的橢圓形軌道。而“長征七號”，雖然最大直徑也是3.35米，但身子要長得多，僅助推器部分就比它二哥長一倍！它能把重13.5噸的貨物運到近地軌道，它的太陽同步軌道運載能力為5.5噸，主要用于滿足未來空間站發(fā)射貨運飛船的需要。比它那位大哥，即1970年4月24日將“會唱歌”的“東方紅一號”衛(wèi)星成功地送入預(yù)定軌道的“長征一號”運載火箭，就更勝一籌了。大哥身長29.86米，最大直徑2.25米，只能把300千克重的衛(wèi)星送入440千米高的近地軌道。

別看七弟箭體那么大，壁厚卻只有1.7毫米，和我們用的玻璃杯的厚度差不多，是用特殊的航天材料制成的。箭體節(jié)約下來的質(zhì)量，主要是為了運送更重的運載物。

而且據(jù)專家介紹，七弟還是個“有頭腦”的智能火箭呢！能夠自檢自測許多項目，這更是比它的哥哥們先進的地方。

七弟和五哥誕生記

一個國家的火箭運載能力有多強，航天舞臺就有多大。近幾十年來，我國航天事業(yè)雖然有了長足的發(fā)展，但面對今后越來越重的任務(wù)——按照我國航天事業(yè)發(fā)展規(guī)劃，2020年左右將建成20噸級的空間站：在空間站建造完成后要開始全面運營，包括長期載人飛行、軍事和科學(xué)應(yīng)用，需要頻繁發(fā)射貨運飛船和載人飛船：另外還有探月、火星探測等系列工程等。我國現(xiàn)役火箭運載能力難以滿足上述需要，必須由更大動力的火箭來實現(xiàn)。于是，從2008年6月起我國在天津建設(shè)了新一代運載火箭研制生產(chǎn)基地。經(jīng)過多年奮發(fā)努力，中國的航天人拿出了“長征五號”和“長征七號”兩型主力火箭。

更彪悍的五哥

與七弟比起來，五哥顯得更加高大、彪悍，它是我國目前研制的規(guī)模最大、技術(shù)跨度最大的航天運輸系統(tǒng)工程。五哥最大直徑5米、總長約57米，是我國首個從總體到系統(tǒng)均采用全新技術(shù)的大型液體運載火箭。光一個整流罩就大得驚人——直徑5.2米，長12.5米，是我國目前研制出的最大的整流罩。這可以讓火箭有更多的載荷空間。在這個巨大的火箭整流罩下面，人一下子渺小了很多！“長征五號”近地軌道運載能力約25噸，地球同步轉(zhuǎn)移軌道運載能力約14噸。可比肩歐盟“阿里安5”美國“宇宙神5”“日本H2A/B”等國際先進大型運載火箭，能有力支撐我國探月三期、二代導(dǎo)航、載人空間站等重大工程項目的實施。

“長征五號”將從天津坐大輪船去它的發(fā)射地點——海南文昌衛(wèi)星發(fā)射中心，因為，它龐大的身軀，有些火車的涵洞、隧道是過不去的。讓我們期待著七弟和五哥的成功首飛！

你知道嗎

長征系列運載火箭大家族將再添新成員

長征系列運載火箭大家族的新成員除了我們上面說的倆兄弟，今年，我國還將首次發(fā)射“長征六號”“長征十一號”兩種小型火箭。目前，“長征八號”和重型火箭也正處于論證階段。

自1 970年“長征一號”火箭將“東方紅一號”衛(wèi)星送入太空以來，我國成功發(fā)射了主要用于極地軌道有效載荷的“長征二號”“長征四號”系列火箭，和發(fā)射地球同步轉(zhuǎn)移軌道的“長征三號”系列火箭。加入長征系列運載火箭大家庭的“長征六號”為三級小型火箭，是正在研制的新一代無毒無污染小型液體運載火箭，預(yù)計有700千米高度太陽同步軌道500千克的運載能力。該火箭成本低、可靠性高、適應(yīng)性強、安全性好。主要用于減災(zāi)應(yīng)急需要的“長征十一號”為我國首枚固體運載火箭，它可以在24小時之內(nèi)完成發(fā)射，將大大提高火箭快速進入空間能力。

截至目前，我國已經(jīng)研制形成了長征一號、二號、三號和四號4個系列13種型號的運載火箭，實現(xiàn)了200多次發(fā)射。即便如此，集中在兩年時間發(fā)射四種新型火箭，這在我國火箭史上也是非常鮮見的。更何況在發(fā)射數(shù)量上，未來三年預(yù)計將完成50次發(fā)射，如此高密度的發(fā)射計劃背后表明的是我國衛(wèi)星應(yīng)用和宇航活動正在迎來高峰。