新華社海南文昌１１月３日電題：大塊頭有大智慧——解碼長(zhǎng)征五號(hào)大火箭

新華社記者陳曦、白國(guó)龍、趙穎全、周慧敏

１１月３日晚８時(shí)４３分，中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)，距離海邊約８００米的發(fā)射平臺(tái)上，長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭點(diǎn)火升空。

這是我國(guó)新一代大型運(yùn)載火箭長(zhǎng)征五號(hào)的首次飛行任務(wù)，也是長(zhǎng)征家族系列運(yùn)載火箭的第２３８次發(fā)射。

隨著人類(lèi)對(duì)于宇宙空間的不斷探索，世界主要航天強(qiáng)國(guó)紛紛推出新一代大型火箭。中國(guó)現(xiàn)有運(yùn)載火箭長(zhǎng)征家族原有成員在面對(duì)未來(lái)載人空間站、探月、探火等一系列重大工程任務(wù)，有些心有余而力不足。長(zhǎng)征家族迫切需要引入一位“大塊頭”成員扛起重?fù)?dān)。

被親切地稱(chēng)為“胖五”的長(zhǎng)征五號(hào)火箭應(yīng)運(yùn)而生，成為我國(guó)起飛質(zhì)量最大、起飛推力最大、箭體結(jié)構(gòu)最大、運(yùn)載能力最大的運(yùn)載火箭。

這一次發(fā)射，對(duì)于“胖五”來(lái)說(shuō)，有太多的創(chuàng)新和紀(jì)錄需要被銘記。

從３．３５米到５米，一次華麗的蛻變

“胖五”長(zhǎng)啥樣？先從數(shù)據(jù)上看：身長(zhǎng)５７米，芯極直徑５米，捆綁４個(gè)３．３５米直徑助推器，起飛重量約為８７０噸，運(yùn)載能力達(dá)到近地軌道２５噸，地球同步軌道１４噸，地月軌道８噸。

“胖五”以其５米的箭體直徑突破了傳統(tǒng)３．３５米直徑的限制，成為我國(guó)箭體直徑最大的火箭。

從３．３５米到５米，不只是簡(jiǎn)單的數(shù)字變化。

“３０年前啟動(dòng)論證，２０年前開(kāi)始預(yù)研，１０年前開(kāi)始立項(xiàng)研制?！焙教炜萍技瘓F(tuán)一院長(zhǎng)征五號(hào)火箭總設(shè)計(jì)師李東說(shuō)，我國(guó)火箭都是以３．３５米直徑為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的，目前運(yùn)載能力已用到極致，想向前發(fā)展，就需要直徑上的突破。１．６５米的直徑改變意味著整個(gè)火箭制造工業(yè)體系都要變，包括材料、制作工藝、工裝、動(dòng)力、加工、廠房等，也意味著國(guó)家工業(yè)基礎(chǔ)要跟得上。“技術(shù)跨度太大，新技術(shù)比例幾乎到達(dá)１００％?！?/p>

比如，為了提升“胖五”的性能和效率，燃料儲(chǔ)箱內(nèi)壁最薄的地方只有３毫米。航天科技集團(tuán)一院天津大火箭公司副總經(jīng)理孟凡新說(shuō)：“做到這樣的極致，既有新材料的功勞，也有新生產(chǎn)工藝的功勞。而這樣的創(chuàng)新，在‘胖五’身上比比皆是?！?/p>

此外，因?yàn)椤芭治濉敝睆教螅瑐鹘y(tǒng)的火車(chē)運(yùn)輸已經(jīng)無(wú)法完成，只能通過(guò)海運(yùn)。與之匹配的沿海天津新一代運(yùn)載火箭制造基地和中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)都為此而新建。

李東說(shuō)，研制“胖五”最早的目標(biāo)是大運(yùn)載能力。實(shí)現(xiàn)大的運(yùn)載能力有２個(gè)基礎(chǔ)：大的結(jié)構(gòu)和大的發(fā)動(dòng)機(jī)。

國(guó)際上，大型火箭的直徑不約而同都在５米左右。同樣長(zhǎng)度的火箭，直徑越大可以裝載更多的飛行器。此外，直徑越大，火箭的整流罩可以做得更大，這樣不光可以搭載重量更大的飛行器，也可以搭載體積更大的飛行器。“即使３．３５米直徑的火箭可以搭載體積很大的衛(wèi)星，但會(huì)弄出一個(gè)很大的腦袋，火箭外形也不好。”李東說(shuō)。

從１３．５噸到２５噸，一次能力的飛躍

２０１６年６月２５日，長(zhǎng)征七號(hào)火箭發(fā)射升空，以１３．５噸近地軌道運(yùn)載能力成為我國(guó)火箭運(yùn)載能力之最。

4個(gè)月后，“胖五”問(wèn)世，其近地軌道運(yùn)載能力更是達(dá)到２５噸。

國(guó)際上一般認(rèn)定，近地軌道１０噸量級(jí)為中型火箭，超過(guò)２０噸叫做大型火箭?！芭治濉背蔀榱宋覈?guó)現(xiàn)在唯一的大型火箭?！斑@標(biāo)志著中國(guó)進(jìn)入了大火箭俱樂(lè)部?！崩顤|說(shuō)，“這個(gè)能力使未來(lái)發(fā)展有了更廣闊的空間?！?/p>

“以前，中國(guó)運(yùn)載火箭只有２噸運(yùn)載能力時(shí)，還不能承擔(dān)載人航天的工作。把一個(gè)航天員送上天，也得要一個(gè)７、８噸級(jí)的飛船，否則航天員的生活保障不了。中國(guó)現(xiàn)在有了７、８噸運(yùn)載能力的火箭，才有了載人航天。同樣中國(guó)現(xiàn)在有了長(zhǎng)征五號(hào)，才能實(shí)施空間站計(jì)劃，因?yàn)榭臻g站要長(zhǎng)期有人照料，在天上長(zhǎng)時(shí)間生活，規(guī)?？隙ê艽??！崩顤|打了個(gè)比喻，“這就像家里人口多了，一個(gè)小房子住不下。”

目前，我國(guó)長(zhǎng)征三號(hào)甲火箭能將１噸多的載荷送入地火轉(zhuǎn)移軌道，而“胖五”的運(yùn)載能力達(dá)５到６噸。“１噸的載荷和五六噸相比，所能做的事情肯定是不一樣的?！崩顤|說(shuō)，下一步進(jìn)行火星探測(cè)，“胖五”大約能將一個(gè)５噸量級(jí)的探測(cè)器送到火星上。這個(gè)探測(cè)器就不再是簡(jiǎn)單圍繞地球轉(zhuǎn)了，而是要帶一個(gè)火星車(chē)，直接落下去，在火星表面巡視?！盎鸺芰Φ姆磻?yīng)，不僅是說(shuō)火箭能飛到哪里去，而是取決于到哪個(gè)位置能帶的載荷重量。長(zhǎng)五帶的載荷多了，能做的事也更多了。”

當(dāng)然，大火箭離不開(kāi)大推力。

“胖五”全箭起飛時(shí)總推力達(dá)１０６０噸，主要來(lái)自８臺(tái)１２０噸液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)。１２０噸液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)的威力到底有多大？專(zhuān)家打了個(gè)形象的比喻，１２０噸液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的最高壓強(qiáng)達(dá)５００個(gè)大氣壓，相當(dāng)于把上海黃浦江的水打到５０００米高度的青藏高原。

熟悉航天的人知道，我國(guó)現(xiàn)役常規(guī)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)采用有毒的常溫推進(jìn)劑。推進(jìn)劑無(wú)毒化是國(guó)家航天技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。“胖五”采用的液氧和煤油燃燒后產(chǎn)生的二氧化碳和水，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成任何污染，而且成本僅為常規(guī)推進(jìn)劑的十分之一。

從載人航天到登月探火，中國(guó)邁向深空的一大步

從“神五”到“神十一”，我國(guó)長(zhǎng)征二號(hào)Ｆ火箭把１１名航天員送入太空，也把中國(guó)一步步推向航天大國(guó)。

這一次，“胖五”肩負(fù)的使命是推動(dòng)我國(guó)向航天強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)。

“長(zhǎng)征五號(hào)大幅度提升了中國(guó)人自主、自由進(jìn)入空間的能力?！崩顤|說(shuō)，一切空間活動(dòng)的前提是建造火箭。正如發(fā)展海洋事業(yè)一樣，造不了船，一切都免談?！霸煲粋€(gè)小帆船和一艘萬(wàn)噸巨輪是截然不同的?！?/p>

“長(zhǎng)征五號(hào)帶動(dòng)了整個(gè)中國(guó)新一代運(yùn)載火箭技術(shù)的發(fā)展?！崩顤|說(shuō)，長(zhǎng)征七號(hào)、長(zhǎng)征六號(hào)都是以“胖五”的核心技術(shù)衍生出來(lái)的，長(zhǎng)征八號(hào)也正在研制中。通過(guò)“胖五”的研制，我國(guó)運(yùn)載火箭的基礎(chǔ)水平能力得到了提升。

“長(zhǎng)征五號(hào)培養(yǎng)出一批年輕的火箭研制隊(duì)伍?！崩顤|說(shuō)，通過(guò)新一代運(yùn)載火箭的研制、歷練，我國(guó)新一代航天人才也成長(zhǎng)起來(lái)。而這是中國(guó)航天最大的財(cái)富。

李東說(shuō)，航天強(qiáng)國(guó)與航天大國(guó)的區(qū)別在于，強(qiáng)國(guó)要建空間站、登月、探測(cè)火星。而這些大事需要大火箭，有了大火箭，才有了基礎(chǔ)。

下一步，“胖五”將承擔(dān)嫦娥工程的第三步任務(wù)，將探測(cè)器送入地月軌道上，對(duì)月球的土壤和巖石采樣后，在月面起飛再飛回來(lái)，把公斤級(jí)的標(biāo)本帶回地球。

再下一步，“胖五”將承擔(dān)空間站艙段任務(wù)的發(fā)射，成為建造空間站的主力。

然后，“胖五”將承擔(dān)火星探測(cè)任務(wù)，將４．５噸級(jí)大的火星探測(cè)器送到距地球５０００萬(wàn)公里的火星上……

“長(zhǎng)征五號(hào)是中國(guó)從航天大國(guó)向航天強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)的標(biāo)志。”李東說(shuō)。（完）