探秘亞洲第一“重”箭

史峰

2016年9月，長征五號運載火箭即將發射，它挑戰了中國火箭設計、制造、合練的最高水平。下面，就讓我們一起來“圍觀”一下長征五號即將到來的“航天秀”吧！

火箭中的“巨無霸”

長征五號是我國運載火箭家族中個頭最大的，你得仰頭使勁看，才能從頭到腳將它看周全。它的最大身高可達62米，足有二十多層樓高。當它矗立時，絕對是直入云天的震撼模樣，霸氣十足！

除了身材高大，長征五號外形也相當壯碩，它的最大直徑是5.2米，腰圍約合16米，需十多個人才能將它合圍起來。另外，長征五號的體重（起飛重量）高達869噸，相當于20多輛載重汽車。

在世界各國的現役大火箭中，長征五號是最重的，是名副其實的國際級大火箭，堪稱火箭中的“巨無霸”——即使是排名第二的俄羅斯大火箭安加拉號，體重也只有770噸，遠遠比不上咱們的長征五號壯碩的身型。

“高冷哥”飛得更遠

長征五號體重八百多噸，其中燃料就占了90%的分量，這些燃料都是以超低溫狀態填充進長征五號體內的，其中液氫的溫度是零下252攝氏度，液氧的溫度是零下183攝氏度，這幾乎是氫、氧的低溫極限。燃料溫度這么低，所以長征五號絕對是“高冷哥”，它也因此被稱為“冰箭”。

也許有人會問：長征五號為什么要低溫填充燃料呢？原來，低溫填充燃料可以讓發動機的推力大幅提升，增強發動機性能，并且只有在低溫狀態下，燃料才能加得更多，讓火箭飛得更遠，以滿足人類不斷“深遠”的太空探索需求。

填充低溫燃料是當前火箭的頂尖技術之一，但掌握低溫燃料火箭技術的國家寥寥無幾，僅有美國、俄羅斯、中國、法國、日本和印度，這也從一個側面說明了我國的火箭技術已達世界先進水平。

名副其實的“環保箭”

以往的火箭，通常會選用一些有毒物質作為燃料，所以它們飛行時噴射的氣體有毒，有的甚至有巨毒，對環境的危害比較大，因此就算是工作人員也要遠離火箭發射尾氣污染區，以防吸入火箭噴出的毒氣。

而長征五號的燃料箱里加注的燃料是氧氣和氫氣，這兩種氣體燃燒產生的物質是水。此外，長征五號還加注了煤油作為飛行燃料。而無論氧氣、氫氣或是煤油，都屬于環保型航天燃料，無毒、易制取，在降低火箭發射成本的同時，有效避免了環境污染。因此，長征五號是名副其實的環保箭，它的發射堪稱是“環保秀”，標志著中國航天技術已走進環保通道，航天產業正在向著綠色產業轉型。

“大力水手”動力十足

長征五號是大火箭，除了身體高大，動力也超大無比。

為增強長征五號的動力，設計人員采用數百項革新技術，其中核心技術是研制出了大推力發動機——長征五號在芯級上使用YF-77液氫液氧發動機，助推器則使用YF-100液氧煤油發動機。這兩款全新研制的火箭發動機，是中國率先嘗試無毒、無污染推進劑后結出的碩果。

中國雖然是個航天大國，但此前由于中國火箭發動機缺乏完全自主的知識產權，導致我們的火箭發動機技術落后于國際先進水平，經常需要從國外引進發動機技術，而這明顯會受制于人。比如，咱們與某國簽下了引進先進火箭發動機的合同，結果在關鍵時刻對方單方面毀約，說什么也不愿意向我們提供發動機，從而導致某航天項目受挫。

為彌補我國火箭發動技術的短板，中國航天人立志打破外國人對火箭發動機的技術壟斷，開發具有完全自主知識產權的中國大火箭發動機。經過15年的不懈攻關，終于成功研制出120噸的YF-100液氧煤油發動機。現在，一共有八臺這種大發動機被裝上了長征五號。這樣，長征五號全箭起飛時，推力將達到無人能敵的1060噸——九月的航天舞臺上，長征五號是萬眾矚目的“大力水手”，它的“動力秀”，展示的是中國航天的硬實力。

三個“大腦”，安全妥妥地

說一千，道一萬，火箭發射安全最重要，沒有安全其他一概免談。為確保長征五號能安全發射，箭身核心控制儀器普遍采用了“三取二”系統備份技術，通俗地說，就是每一種控制儀器都有三個同樣的儀器互為備份，相當于讓長征五號在每一項控制系統中擁有三個“大腦”，使它在飛天過程中能始終保持頭腦清楚，臨危不亂。

同時，為提升火箭發射的安全性能，科研人員一絲不茍地排除一切可能帶來發射事故的安全隱患，將長征五號十多萬個零件全都制作得分毫不差，使其安全可靠系數從0.97提升到0.98。

可別小看這一個百分點安全系數的提升——它使長征五號成為目前最安全可靠的運載火箭，從而保證了每一次發射都能圓滿成功，它的“航天秀”也就成為了它的“安全秀”。

“系列火箭”，本領不一般

說完“環保秀”“動力秀”“安全秀”，讓我們再來看看長征五號的“才能秀”！

其實，長征五號并非是“一種火箭”，而是按“通用化、系列化、組合化”設計思路制造出的“系列火箭”的總稱。目前，長征五號系列火箭共有6種型號的火箭，分別由直徑為5米的芯級模塊、3.35米及2.25米的助推器模塊，與50噸氫氧發動機、120噸液氧煤油發動機“組合裝配”而成。也就是說，想要什么樣型號的，就給你組裝什么樣的。在航天工程中長征五號可以按需組裝，可以滿足不同的運載能力，完成各種各樣的運載任務。

未來，長征五號系列火箭將完成發射嫦娥五號、空間站核心艙以及承載火星探測等重要任務。這些航天任務，都是具有里程碑意義的國家重大航天專項工程。在完成這些任務的過程中，長征五號將充分展現出它卓越的本領，讓我們拭目以待！（編輯/余風）

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