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王!者!归!来! 关于“胖五”,你想知道的都在这了——

“长征”5号对中国航天到底有多重要?

37年、7年、4年,

100、200、300!

      在“长征”1号火箭首飞37年后的2007年6月1日,“长征”3号甲火箭成功发射“鑫诺”3号卫星,长征火箭发射次数突破百次大关;2014年12月7日,“长征”4号乙火箭成功发射中巴资源卫星, 7年多时间内长征火箭的发射次数再增100;2019年3月10日,“长征”3号乙火箭成功发射“中星”6C卫星,仅在4年多时间内长征火箭发射次数突破300。“长征”系列火箭为中国航天事业的发展发挥了“举足轻重”的作用,可是随着中国航天的快速发展,这些火箭开始逐渐“力不从心”。


    不久的未来,我们即将发射更重、更大、更复杂航天发射任务。例如,规划中的“天宫”空间站几个核心舱段每个重量将在20吨级,近地轨道的最大运力8.6吨的“长征”2 F火箭无能为力;全新超大型卫星平台“东方红”5号总重量最多将达到9吨级,且它需要被送到赤道上空的地球同步/静止轨道,大幅超过“长征”3号B/E火箭5.5吨的运载能力;“嫦娥”5号月球采样返回任务的重量将远超“嫦娥”3、4号。
 ——摘自《航空知识》2020年第2期《‘长征’5号对中国航天到底有多重要》


它为什么叫“胖五”?


Q:为什么大家都亲切地叫它“胖五”呢?

A:它首次采用了5米直径箭体结构全长约57米起飞重量约870吨,比其他长征系列火箭的弟兄们块儿头可大多了!


图片来源:人民日报


身高57米

起飞推力超1000吨

还是没概念?

那来张对比图!


同比例下,长征5号5米+4*3.35米的体积绝对是敖立群箭!


         不过,别看长得胖,“胖五”壮壮的身体里装的可都是“真材实料”!


     原来,不同于目前常规火箭使用的化学燃料,“胖五”的燃料大部分是零下183℃的液氧和零下253℃的液氢——这已经接近低温的极限,所以又被称为“冰箭”。  

     而“胖五”的动力心脏——大推力氢氧发动机和液氧煤油发动机都是全新研制的。氢氧发动机燃烧液氢和液氧,不仅环保无污染,也是火箭发动机技术发展的趋势之一。120 吨液氧煤油发动机单台的推力是目前中国火箭发动机中推力最大的。



什么是冰箭?


燃料沸点-252℃超低温

零污染

       长征-5号运载火箭采用的是液氧煤油和液氢液氧清洁推进剂,芯一级采用2台YF-77氢氧发动机,单台推力50吨;芯二级采用2台YF-75D膨胀循环氢氧发动机,单台推力9吨;助推器采用8台YF-100高压补燃液氧煤油发动机,单台推力120吨。YF系列火箭发动机是中国为长征系列运载火箭研发的火箭液态发动机系列,YF取自液态和发动机第一字的首字母。


长征五号“三模块”构造

       YF-77火箭发动机为长征五号芯一级研制的燃气发生器循环大推力氢氧发动机。

1.高能,单位质量的液氧液氢反应放出的能量高于一般火箭推进剂;

2.零污染,氢氧燃烧产生的唯一物质是水,和推进剂一样都不是有毒有害物质;

3.推进剂超低温,液氢的沸点为-252℃,这样的低温给发动机工作带来挑战;

4.大推力,是中国推力最大的氢氧火箭发动机。


YF-77火箭发动机

       YF-75D是中国第三代上面级液氢液氧火箭发动机,采膨胀循环,用于长征五号系列火箭的芯2级发动机,也可用于长征7号(3级GTO版本)第三级发动机,两台发动机通过机架双机并联使用。此前,其第一代及第二代则分别为YF-73、YF-75。YF-75D以液氢液氧当推进剂,采完全膨胀循环设计,单台真空推力为9吨,真空比冲为442秒,发动机可双向摆动4度。

YF-75D

       YF-100火箭发动机是具有自主知识产权的中国第一代120吨级高压补燃(又称分级燃烧循环)液氧煤油火箭发动机。YF-100火箭发动机可以产生高达500个大气压的压强。相当于把上海黄浦江的水抽到5000多米高的青藏高原。 

YF-100性能达到了国际液氧煤油发动机的先进水平,具备诸多优点:

1.没有污染,液氧和煤油都是环保燃料,而且易于存贮和运输;

2.经济,推进剂比常规发动机的便宜60%;

3.可靠性高;

4.推力大,研制成功即成为中国推力最大的液体推进剂发动机;

5.采用了世界上最先进的高压补燃循环系统;

6.性能高,在最高压力、涡轮功率、推进剂流量等设计参数上,比中国现役主力发动机高出数倍;

7.可重复使用,在台架试验阶段可以进行多次试车,而且试车后仍可用于发射,不必每次测试都报废一台昂贵的发动机。


YF-100火箭发动机


       “胖五”用到的推力大、比冲高的120吨液氧煤油发动机,曾被外国专家认为“(中国)能设计出来,也不可能制造出来”,现在已经成为我国新一代运载火箭各个不同构型火箭共用的基础动力装置,在之前长征六号、长征七号火箭首飞任务中,都有过出色表现。


决心下在30年前


        火箭运力有多大,航天舞台就有多大。


图片来源:央视新闻


       长征五号是我国推力最大的新一代运载火箭,起飞推力超过1000吨,运载能力接近25吨,使我国现役火箭的运载能力提升了2.5倍,未来月球探测器、火星探测器、载人空间站都要靠它来发射升空。
       1986年3月,为了提高自主创新能力,坚持战略性、前沿性和前瞻性,我国一份关于高技术发展计划开始萌芽。当年11月,这份“国家高技术研究发展计划”正式出台,这便是“863”计划。


       2016年,“胖五”第一次奔向太空,经历了发射前“惊心动魄“的三小时。

       2017年,“胖五”未能将卫星兄弟送入预定轨道,第二次出征遇到了挫败,无数航天人泪洒现场……

       今天,“胖五”发射成功。

       未来,我们的目标是星辰大海!


    源自:航空知识

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