長五遙三火箭成功發射!中國航天迎來“超級2020”

時值歲末,億萬雙眼睛聚焦海南文昌。時針指向了2019年12月27日8時45分,中國航天迎來又一個歷史性時刻。

長征五號遙三火箭,承載中華民族的航天強國夢想,重新踏上太空征程。

長五遙三火箭成功發射!中國航天迎來“超級2020”

長征五號遙三運載火箭在中國文昌航天發射場點火升空,約2220秒後,與實踐二十號衛星成功分離,進入近地點192千米、遠地點6.8萬千米的預定軌道,任務取得圓滿成功。

長五遙三火箭成功發射!中國航天迎來“超級2020”

本次任務的成功意味著我國具備發射更重的航天器,或將航天器送向更遠的深空的能力,是實現未來探月工程三期、首次火星探測任務、載人航天等國家重大科技專項和重大工程的重要基礎和前提保障。

長征五號遙一運載火箭2016年首次發射升空,到2017年長征五號遙二運載火箭發射失利,再到現在長征五號遙三運載火箭發射成功,其中經歷了怎樣的曲折?讓我們一起來看看~

長五遙三火箭成功發射!中國航天迎來“超級2020”

大家好,我是長征五號遙三運載火箭,身高差不多57米,將近20層樓高,體重差不多870噸,腰圍15.7米以上,相比其他腰圍僅有10米多的火箭來說,大了不少,所以,你們說我是“胖五”,確實沒錯,但我更想說的是,我不是虛胖,而是“STRONG”,是強壯!我個頭大也有力氣,運載能力近地軌道25噸級,一次發射可以把10多輛轎車送到太空。

送君千里終須一別

伴隨著零號指揮員的倒計時聲,我用盡力氣嘶吼著向著太空飛去,我的身後長長的橘色尾焰瞬間點燃了藍絲絨一樣的夜空,當我成功上天后,大約2000多秒後,小夥伴實踐二十號準確入軌,任務圓滿成功,指控大廳裡的科學家師傅們相互擁抱、握手,歡呼雀躍,大家激動的心情溢於言表,透過顯示屏,我看到還有師傅流下了眼淚,我知道,他們在為我而驕傲!

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首先來看我的戰袍,特別輕薄,所以我行動起來就自如的多,也可以把更多的力量放在運載小夥伴去太空的過程上。我的芯級直徑達5米、燃料箱內壁最薄只有幾毫米。

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如果等比縮放成一個雞蛋,這個雞蛋殼厚度僅有正常雞蛋殼厚度的十萬分之四。如果把我比作一個成年人,把我的燃料箱比作成年人的外衣,那麼我的外衣真的是“薄如蟬翼”啊。科學家們打造這樣的“身骨”可不容易,需要從研製設計、機械加工、地面試驗、基建設施等各方面進行能力提升!

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除了戰袍,其實我的力氣更多來自我強健的“心臟”。長征五號運載火箭總指揮王珏說,我的心臟,也就是發動機芯級選擇了只有少數國家掌握的,以液氫液氧作為燃料的發動機,替代原有的有毒推進劑,新型發動機更環保,所以我還有一個名字叫‘冰箭’。

“從運載效率來講,達到和國際上,按照我們的指標來講達到前兩位的水平。”

在芯級使用新型液氫液氧發動機的同時,長征五號的助推器使用了技術成熟的液氧煤油發動機。4臺全新研製的氫氧發動機在1級和2級火箭上,各裝配了兩臺,八臺全新研製的液氧煤油發動機被裝配在4個助推器上。

長五遙三火箭成功發射!中國航天迎來“超級2020”

我在起飛時,總推力達1000噸,主要就來自八臺120噸的液氧煤油發動機。探月三期總設計師胡浩說:“像我們長征五號的發動機比過去的發動機要大好多,過去我們的發動機都是75噸的。”


長五遙三火箭成功發射!中國航天迎來“超級2020”

打了個形象的比方,120噸液氧煤油發動機產生的最高壓強達500個大氣壓,相當於把上海黃浦江的水打到5000米高的青藏高原,航天科技集團六院副院長周利民說,發動機的啟動是難點。

中國航天超級2020如何出現?

長五遙三火箭成功發射!中國航天迎來“超級2020”

我叫長征五號遙三運載火箭,也許你會問,為什麼叫“遙三”?其實,這是因為我排行老三,上面還有我的遙一、遙二兩個哥哥,我們仨是按照接到任務的順序來命名的。2016年,“遙一”大哥圓滿完成了第一次任務,把實踐十七號衛星送上太空。

但是2017年,“遙二”哥哥在送衛星飛天的途中,它的芯一級氫氧發動機在複雜力熱環境下,局部結構突然壞了,發動機推力瞬時大幅下降,最終,他體力不支,沒能脫離地球的懷抱。

我的科學家師傅們雖然難過,但他們更多是把這種難過化成了前行的力量。長征五號遙三運載火箭副總指揮、中國航天科技集團一院曲以廣說,在歸零過程中,通過建立故障樹,他們對50多個可能造成推力下降的事件進行了逐一的排查,也就是針對前期故障調查中發現的薄弱環節,深入開展了“再分析、再設計、再驗證”工作,最終確認了故障的最大可能原因。

此後,他們給我做了手術,對芯一級氫氧發動機進行設計改進,從結構、材料和工藝等方面都採取相應改進措施,提高對飛行環境的適應性,從而保證我這次任務的成功!

“有些單機的產品,在飛行過程當中局部的力熱環境,我們會根據這些情況來給他對單機產品做一些改進,有的甚至是一個支架,有的可能是一個減震器、減震墊,這樣一些改進,我們都會把它經過充分的一個地面試驗,再落實到我們的遙三火箭上。”

長五遙三火箭成功發射!中國航天迎來“超級2020”

我的這次任務的成功發射也為中國航天的“超級2020”打下堅實基礎。換句話說,接下來我和我的兄弟們將加速進入工程應用階段。明年,我的小弟們還執行載人航天任務,運送嫦娥五號月球探測器實施月球採樣返回、運送火星探測器去火星等。

因此,對它也進行了多種改進:“比如說一些結構件,我們稱殼體或者貯箱這類的結構件產品,也根據前期的飛行的實際測得的這些各種載荷也好,環境也好,我們把它進行了進一步的優化,有些結構件也相比遙一、遙二本身的重量結構上略有降低。

對整個火箭來說,起飛重量860噸變化不大,但是對每一個結構件可能會相對減輕。”曲以廣說,總的來說,是想讓我們自己自身的重量更小,讓我們所有的推進劑都用來把推送我們的有效載荷送到軌道上。

長五遙三火箭成功發射!中國航天迎來“超級2020”

長征五號遙三運載火箭準備發射

長征五號火箭總設計師李東介紹,我和我的兄弟們採用多種構型系列化設計的技術途徑,其中,我的大弟弟——一級半構型的長征五號B運載火箭,近地軌道的運載能力達到25噸左右,可以有力支撐我國載人航天空間站的建設。

我的小弟兩級半構型的長征五號運載火箭,地球同步軌道運載能力達到14噸,可以用於發射大型高軌道衛星、實施月球採樣返回、開展深空探測等任務。

長五遙三火箭成功發射!中國航天迎來“超級2020”

發射場工作人員送胖五出征

對我們兄弟進行的這些改進能否應對潛在的風險?改進又是如何做出的?

國家航天局系統工程司副司長於國斌用一串數字回答了這個問題:“共計梳理了400多個重大的關鍵環節,逐一進行復核覆算,累計召開了600多次各類的技術討論會。

通過1000多項技術仿真和地面試驗充分考核,驗證了技術的火箭的技術產品狀態,全面提升了長征5號運載火箭飛行的可靠性。累計完成了40多次上萬秒的增量熱試車考核,全面系統驗證了改進措施的有效性。”

總共進行了多少項革新?偷偷告訴你,近200項!

另外,曲以廣師傅託我告訴大家,科學家們已經為我和我的小弟們接下來的任務做好了各項準備,請大家等我們的好消息。


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