胖5归来我国最强火箭成功发射行将敞开我国航天黄金时代

我国最强火箭+最重卫星，长征五号运载火箭时隔两年半复飞圆满成功。

北京时刻 12 月 27 日晚上 8 点 46 分，我国运载才干最强火箭长征五号遥三运载火箭在海南文昌发射中心焚烧发射升空。

火箭升空 2000 多秒后，二级火箭与搭载卫星成功别离，卫星进入预订轨迹，火箭发射使命完美成功。我国航天也以一记最重磅发射为 2019 年宇航使命完美收官。

图 | 火箭焚烧升空（来历：航天科技集团/宿东）

此次发射的实践二十号卫星是地球同步轨迹新技能验证卫星，卫星分量抵达 8吨，成为我国最重的一颗卫星。该卫星将施行多项新技能验证作业，并展开地球同步轨迹通讯播送事务。

作为此次发射使命的重视焦点，长针 5 号火箭是我国推力最大、运载才干最强的运载火箭，近地轨迹运载才干抵达 25 吨，足以比肩国际范围内最闻名的几款重型运载火箭，如 SpaceX 的猎鹰 9、欧洲的阿里安 5等。

现在我国探月工程、载人航天工程和其他深空探究使命不断推动，急需一枚超强载重才干的运载火箭。

图 | 长征五号运载火箭笔直转运（来历：航天科技集团/史啸）

2016 年 11 月，长征五号在初次发射使命中取得成功，但在 2017 年 7 月的第2次发射进程中，一级火箭毛病直接导致卫星未能进入预订轨迹，终究使命失利，这一成果也让长征五号这款年青火箭的出路蒙上了暗影。

也正因而，此次长征五号复飞，其胜败也将直接影响多个严重航天项目的进展，乃至是长征五号火箭自身的命运也与发射成果休戚相关。

跟着此次发射使命圆满成功，等候已久的探月工程、我国载人空间站，以及我国初次火星勘探方案都将有望在 2020 年迎来严重突破。

我国航天史最强火箭

在要害的运载才干、起飞质量、芯级火箭直径等方面，长征五号都是我国航天范畴当之无愧的最强火箭。

长征五号运载火箭起飞质量约为 878 吨，选用二级半构型。火箭总长约 57 米，立起来的状态下高度相当于 20 层楼高。

中心的芯级火箭直径抵达 5 米，这也是过往我国火箭傍边直径最大的一型火箭，被亲热地称为“胖5”。

图 | 长征五号运载火箭笔直转运（来历：航天科技集团/史啸）

长征五号火箭由我国运载火箭技能研究院抓总研发，个头大、力气大，所以我们都叫它“大火箭”。其实，“长五”火箭也被称为“冰箭”，这缘于“长五”火箭“肚子”里满满的深低温燃料。

因为运用液氢液氧推动剂，其间液氢的温度达 -253℃，液氧的温度可达 -183℃，已抵达了温度的极限。

而这个“庞然大物” 90% 以上的分量都是液氢液氧燃料。看来，“长五”火箭果真是一型当之无愧的“冰箭”。

为何要把长五打形成“冰箭”呢？首先是环保，更重要的是运载才干大。

包含长征二号、三号、四号在内选用的多是偏二甲肼和四氧化二氮推动剂，这类火箭因焚烧后会发作剧毒而被戏称为“毒箭”，一起发射本钱也并不占优势。曩昔几十年里，这些“毒箭”一向被运用的原因，便是因为技能难度相对较低，现在这种火箭类型正在被我国和俄罗斯逐步筛选和替换。

而在长征五号火箭上，液氢液氧焚烧后发作的是水，无毒无污染。更重要的是，液氢液氧焚烧发作的运载才干可谓巨大。也因而，“长五”火箭被称为“大力士”，捆上助推器后，长征五号火箭的低轨迹运载才干抵达 23 吨，足以将 10 辆中大型 SUV 送上低地球轨迹。

这在某种程度上预示着火箭的运载才干现已能够比肩猎鹰 9、国际神 5 号等闻名的运载火箭，在数字上现已是我国其他现役火箭最大运载才干的 2.5 倍左右。

强壮的运载才干来自于火箭发动机组合。

长征五号一级火箭下面装备 2 台地上推力 50 吨级的 YF-77 氢氧发动机。这是我国现在研发的推力最大的氢氧火箭发动机，与我国此前的氢氧发动机比较，推力进步了近 9 倍，全体水平与国际接轨。

一起芯级火箭四周还绑缚了 4 个直径都为 3.35 米的助推器，每个助推器别离装备 2 台地上推力抵达 120 吨级的 YF-100 液氧火油发动机，共可发作 960 吨的起飞推力。

据了解，120 吨液氧火油发动机，是现在我国推力最大的火箭发动机。

火箭起飞时，芯级火箭和助推器上的 10 台发动机一起焚烧，起飞推力达 1060 吨，这也是我国异型发动机起飞技能的严重突破。

十年磨一“箭”

我国航天经过 60 年的展开，在要害的火箭范畴，“长征”宗族现已逐步展开老练，跻身国际一线队伍。

而到 21 世纪，国际首要航天强国均推出了新一代运载火箭，如美国的国际神 5 、 德尔塔 4 ，欧洲的阿里安 5 等，以及近几年最为风景的 SpaceX 的猎鹰9、重型猎鹰火箭。

这些重型火箭的运载才干远超一般中小型火箭，在严重的航天使命中扮演着不可或缺的人物。

比较之下，我国运载火箭在运载才干等方面与国外同类火箭比较存在必定间隔。而跟着我国载人航天使命、探月工程以及空间站建造等大型使命逐步展开，进步火箭运载才干、全面提高运载火箭的技能水平成为要害一环。

2006 年，长征五号运载火箭正式取得国家航天局立项，进入工程研发阶段。作为我国新一代运载火箭中第一个立项研发的火箭类型，是为满意航天展开对大运载才干日益火急的需求，它以大幅提高我国进入空间的才干为方针，是我国由航天大国向航天强国跨进的重要支撑和显著标志之一。

在正式立项的 10 年后，长征五号作为极具战略含义的一型总算出现在了海南文昌发射场。

2016 年 11 月３日 20 时 43 分，长征五号从我国文昌航天发射场焚烧升空，约 30 分钟后，载荷组合体与火箭成功别离，进入预订轨迹，标志着长征五号运载火箭初次发射使命取得成功。

从长征五号对后续航天使命的支撑效果看来，3 年前的那次首飞成功的含义不亚于此前任何一次大型火箭成功发射。

其时以为，长征五号成功首飞意味着我国运载火箭完结升级换代，运载才干进入国际先进队伍，我国也将因而从航天大国迈向航天强国。

但后续的发射成果表明，这款要害的火箭并没有以最理想的状况展开，究竟火箭的可靠性要经过屡次发射才干真正被验证。

2017 年 7 月 2 日，长征五号遥二火箭在海南文昌航天发射场施行发射，火箭飞翔至 346 秒时突发毛病，终究未能将荷载送入预订轨迹，使命失利。

后来发表的材料显现，依据剖析仿真核算及地上实验成果，长征五号毛病原因为芯一级液氢液氧发动机一分机涡轮排气装置在杂乱力热环境下，部分结构发作反常，发动机推力瞬时大幅下降，致使发射使命失利。

在各项使命一度高歌猛进的进程中，2017 年的那次发射失利直接导致空间站、探月方案使命时刻表不得不向后推延。

2020年：我国航天黄金时代

把时钟拨回到 3 年前，在长五现已成功首飞的大布景下，除了长五的第2次发射使命被提上日程，登月使命嫦娥五号的采样回来、发射我国的空间站中心舱都给出了达观的方案：别离在 2017、2018 年进行。

长征五号第2次发射失利，让这两个本来顺畅推动的项目再一次被卡在了要害的发射环节。

与此一起，每 26 个月才敞开一次的火星勘探时刻窗口将在下一年中到来，在 2020 年这个要害时刻点，我国即将进行首个自主火星勘探使命。而这相同需求分量级运载火箭——长征五号的参加。

火星方案

我国在火星探究上的初次测验是在 2011 年，当年我国与俄罗斯、欧洲在火星探究范畴展开了国际性协作，我国开发的“萤火一号”火星勘探器搭载在俄罗斯的福布斯-土壤勘探器傍边，方案一起前往火星，进行盘绕勘探使命。

其时因为时刻严重、资金有限、没有经验等许多限制要素，我国才挑选将“萤火一号”搭载在俄罗斯火箭上发射，避免了一系列的技能问题。

与此一起，因为火星间隔地球悠远，其时我国自有的深空测控网无法完结对“萤火一号”的测控，因而在测控方面也与俄罗斯和欧洲航天局协作完结。

但惋惜的是，因为后续俄方的勘探器在与火箭别离后未能成功变轨，“萤火一号”和福布斯－土壤勘探器终究未能脱离地球轨迹，于次年1月在太平洋坠毁。

我国自己的火星勘探方案正式发动于 2016 年，而 2020 年的时刻窗口将是进行勘探使命的绝佳时刻点。从方位和间隔来看，每隔 26 个月的时刻，火星就会有一次间隔地球最近的时机，这也就成为了火星勘探的时刻窗口，时刻约为一个月。因而，错过了一个时刻窗口就需求再等上两年多的时刻。

我国火星勘探方案原方案分为“绕”“落”“巡”“回”四个阶段。“萤火一号”来完结“绕”步使命，“萤火二号”来完结“落”步使命。

在“萤火一号”未能成功前往火星的状况下，“萤火二号”就直接承当了“绕”“落”“巡”三个进程的使命，因而“萤火二号”火星勘探器包含了轨迹器、着陆器、巡视器三个部分。且在运载器上，我国也将挑选国产的火箭——长征五号。

本年 11 月，在坐落河北怀来的地外天体着陆归纳实验场，我国火星勘探使命初次揭露露脸，一起现场成功进行了初次火星勘探使命着陆器悬停避障实验，该实验模拟了着陆器在火星环境下悬停、避障、缓速下降的进程。这是我国火星勘探使命初次揭露露脸。

我国火星勘探使命方案在 2020 年 7 月发射火星勘探器，估计经过 10 个月的飞翔，2021 年抵达火星，着陆火星外表并进行巡视勘探。

火箭直接将勘探器发射至地火搬运轨迹。勘探器与运载火箭别离后，经过半途批改，在近火点邻近施行制动，完结火星捕获，进入周期约 10 个火星日的环火椭圆轨迹，再择机施行轨迹机动，进入周期约 2 个火星日的椭圆停靠轨迹，完结着陆区预先勘探和着陆点调整后，择机开释着陆巡视器。盘绕器随即进行轨迹调整，进入中继通讯轨迹。

着陆巡视器与盘绕器别离后，进入火星大气，经过气动外形、降落伞、反推发动机等多级减速和着陆腿缓冲，软着陆于火星外表。火星车与承载渠道别离，在火星外表展开巡视科学勘探。

人类对火星的勘探使命起始于 20 世纪 60 时代，到现在共施行了 44 次活动，其间美国和苏联/俄罗斯进行了绝大多数的勘探使命。勘探方法最重要的包含“绕”“落”“巡”三种。但在一次使命中就完结盘绕火星飞翔、火星软着陆以及火星外表巡视，这在国际航天史上确实是绝无仅有的。

现在，除了我国方案在下一年发射火星勘探器，美国、欧洲空间局、印度等也都方案运用这一时刻窗口进行火星勘探使命。

俄罗斯、欧空局各自成功完结火星盘绕，但屡次测验着陆都未获成功，现在两边正协作施行火星着陆巡视使命，方案于 2020 年发射。美国则方案在 2020 年向火星发射一辆火星车，现在该火星车正在装置傍边。

探月工程

2003 年，我国探月工程（也称嫦娥工程）正式敞开，并将其分为“绕”“落”“回”三个阶段。2007 年开端，我国先后发射了嫦娥一号、二号，完结了绕月飞翔以及月球硬着陆。对月球进行了全方面的勘探。

图 | 最初探月工程方案2017年发射嫦娥五号

2007 年到 2013 年间，探月方案的一期工程（绕）、二期工程（落）相继完结，前后共有四台月球勘探器被送往月球，包含进行月球盘绕和着陆、巡视。

嫦娥三号勘探器于 2013 年 12 月抵达月球，展开了月面巡视勘测，取得了很多工程和科学数据。现在，嫦娥三号着陆器仍在作业，这也让它成为月球外表作业时刻最长的人工航天器。

在完结了“绕”“落”之后，下一步便是进行难度更大的“回”，也便是探月方案的三期工程：发射月球主动采样回来器，降落到月球外表后，机械手将搜集月球土壤和岩石样品送上回来器，回来器再将月球样品带回地球。

比较此前的探月使命，承当这一使命的嫦娥五号不只要完结盘绕、软着陆，还需求在月球外表主动采样后，从月球外表起飞，与月球轨迹上的轨迹器对接后再回来地球。而上一次完结如此杂乱探月使命的，现已是 40 多年前进行的闻名的“阿波罗方案”。

需求承当绕、落、采、回的嫦娥五号包含了轨迹器、回来器、上升器和着陆器，让整个嫦娥五号勘探器分量抵达了 8.2 吨。

将这个 8.2 吨的大块头送上月球，天然也需求一支分量级的火箭。

此前嫦娥五号方案在 2017 年进行，而长征五号第2次使命失利让嫦娥五号只能无法在地上上持续等候。

现在嫦娥五号方案在 2020 年头正式发动，前往月球并搜集外表的岩石、土壤回来地球，若使命顺畅，这也将成为 1976 年以来人类又一次将月球样本带回地球。

空间站方案

我国的载人空间站工程正式发动于 2010 年，终究方针是在低地球轨迹建造一个常驻的大型空间站。

作为空间站方案的前期阶段，我国别离在 2011 年和 2016 年发射了实验型空间站天宫一号和天宫二号。

与这两者比较，即将正式投入到正常的运用中、供宇航员常驻的天宫空间站的块头当然更大，它包含“天和”中心舱，“问天”实验舱I和“梦天”实验舱II，选用对称T形构型，空间站本体规划达 60 多吨。

整个空间站额外乘员 3 人，乘员轮换期间短期可达 6 人，具有 10 多吨载荷设备的装置和支撑才干。在轨运转期间，方案由神舟载人飞船供给乘员运送，由天舟货运飞船供给补给支撑。

因为“天和”“问天”和“梦天”的单个分量都超过了20吨，因而只要具有了 20 吨以上运载才干的火箭，才有才干将空间站“搬上轨迹”；此外空间站在运转期间也需求大运载才干的货运飞船来回运送很多物资。

而在长征五号之前，我国的火箭运载才干只要 10 吨左右。因而“胖5”火箭能否投入到正常的运用中就直接决议了空间站的建造使命能否顺畅推动。

依据现在方案，我国方案在 2021 年发射空间站的“天和”中心舱，承当发射使命的天然是成功复飞的长征五号火箭，而终究将空间站组成完结的时刻则在 2021 年至 2023 年之间。

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