长征五号遥一卫星_ 长征五号复出！空间站、火星探测、探月取样，这些计划都在等它

展出:科普中国

制作:宇宙精造

监制:中国科学院计算机网络信息中心

12月27日20时45分，长征5号遥三火箭在中国文昌航天发射场发射，2000多秒后将实践20号卫星送入预定轨道，发射飞行试验成功。

图源:我们的宇宙史悦吕炳宏 2019年是中国宇宙飞行的“超大年”， 嫦娥四号和玉兔二号是人类探测器首次实现在月球背面着陆的玉兔二号工作，是迄今为止人类历史上最长的月球车长征11号火箭，中国首个实现海上平台发射的北斗卫星导航系统是完成与最核心的中圆轨道同步倾斜轨道卫星配置的两枚快舟1A 火箭以相同的发射场间隔实现了6小时的快速发射，3种商业火箭(捷龙、双曲线1号、零壹OS-1 )首次飞行的年度火箭发射为34次(美国27次)，继2018年之后再次成为世界第一等。

除了这些光辉之外，还有另一个“整个村庄的希望”。 那就是大家期待长征5号的成功。

一、为什么需要长征5号火箭？

长征系列火箭是中国航天技术发展的绝对主力支持，承担着中国96.4%的发射任务，发射航天器总质量占中国发射总质量的99.2%。

到2015年，长征系列火箭的主力是长征2号( 2C/2D/2F )，长征3号( 3A/3B/3C )和长征4号( 4B/4C )的复数型。 但是随着中国航天飞行的飞速发展，这些火箭逐渐“力不从心”，其中最重要的问题是运输力不足。

例如，到长征5号为止，我们近地轨道的最大运输力为长征2号f载人航天专用火箭的8.6吨，高轨道地球同步移动轨道的最大运输力为长征3号B/E的5.5吨

长征5号近地点轨道运输力达25吨，同步移动轨道运输力达14吨，地面月移轨道达8吨级，可执行多种航天发射任务，能力远超过以往长征火箭。

二、长征五号火箭有多难？

长征5号火箭发展水平是全球的一大挑战，对中国也是如此。 但是，作为对中国宇宙史具有划时代意义的火箭，中国宇航员必须迎来困难。 为此，需要实现一系列高度和重大的创新。

1 .新型火箭推进剂

传统的长征家族火箭，包括长征二、三、四号火箭，采用四氧化二氮/二甲肼推进剂组合，毒性大，发射准备期长，价格高，比较低。 比冲是衡量单位质量推进剂产生量的指标，这个数据越大意味着火箭推进能力越强。 相比之下，液氧煤油、液氧液氢推进剂更为优越，也是世界主流大型火箭的选择。

因此，长征5号的重大变化是其核心推进剂组合使用液氧煤油(增压器)和液氧液氢(核一级、二级)。 液氧液氢的稳定贮存温度极低，分别为零下183度和零下253度，长征5号也命名为“冰箭”。

2 .新型火箭发动机

更新推进剂意味着发动机也要更新。 火箭发动机推进力大，爆炸力强，材料耐热性也耐寒(从超低温到数千度燃烧温度)，结构强，控制精细，稳定性强，质量轻等优点难道不是同时实现的简单吗？

这也是因为引擎被称为“火箭心脏”的理由，开发的困难直接指向世界上能够制造大型火箭的国家。

据悉，为了长征5号需要同时开发YF-77 (液氧液氢推进剂、核级用)、YF-100 (液氧煤油推进剂、增压器用)和YF-75D (液氧液氢推进剂、2级用)三型发动机，很困难。

3 .新火箭的上层

长征5号被定位为多用途火箭，要完成高轨和深空探测任务，也称为三级或高级，类似于航天员的效果。 为长征5号设置的上级是远征2号。

在宇宙领域，一箭n星并不罕见，重数十克的微型卫星也被称为卫星，但一次发射多颗质量卫星进入不同轨道非常复杂，对高级别的要求极高。 例如，在北斗建设过程中，依靠远征1号实现了一箭双星任务，节省了发射次数。 远征二号实现了中国宇宙顶级新的大突破，首次双引擎设计也具有非常强大的机动轨道能力，能够帮助宇宙飞船进入更远、更高、更复杂的轨道。

4 .新案例、新结构和新模块的组合

在宇宙领域很有名，但不歪斜的“笑话”—“马屁股决定了火箭的运输力”，意思是当初的线路设计参照马屁股排列时的宽度，线路宽度决定了车的设计宽度，车的设计宽度决定了隧道设计宽度，隧道设计宽度决定了最大程度地通过火箭箭的箭头直径，火箭大小

最终结果是，迄今为止主力长征火箭的最大箱径一般为3.35米，再宽的话就到不了三大发射中心(酒泉、太原、西昌)。

另一方面，为了实现运输力的提高，长征5号要求直径为5米的箭头，第一段还捆绑了4个3.35米的助力器，名副其实的是“胖5”，意味着崭新的机箱设计方案。 关于其难度，我们鼓励读者看着着名的纪录片《大国工匠》，第一集是焊接火箭引擎和大型箱子的大国工匠高凤林技师的故事。

长征5号实现了大型火箭的模块化设计理念，由于火箭的级数、是否具有高级，推进器的结束方案等可以根据发射需求发生变化，产生了适合多项任务的长五家庭。

5 .新一套发射场、火箭运输船、生产基地

但是长征5号不能继续使用传统的三大火箭发射场，显然需要建设新的火箭发射场，是海南文昌火箭发射基地。 事实上，周边是大洋，火箭的残骸不会造成任何损失，另一大优点是纬度更低，地球的自转力可以减少燃料消耗，提高运输力。

为了将长征5号从海路运往文昌，我国为了将两艘远望21/22的宇宙运输船组装好的火箭转移到发射台，需要建设大型特殊火箭运输平台的长征5号的生产和组装将在天津滨海新区完成，这也将成为我国未来火箭生产系统的灵魂。

这些只是长五关系的一部分，可以想象在所有方面背后无数科研人员多年突破难关，必须支撑国家强大的人力资源、科研和工程技术力量。

三、成功，绝非易事

2016年11月3日，长征5号遥一火箭成功，举国欢腾，拥有如此多技术更新的大型火箭，真的很难。 与横向相比，同等水平的美国三角洲4-重型机械、俄罗斯质子m、欧洲亚利安5型火箭，都在试射中发生了重大事故。

但是，2017年7月2日，长征5号遥二火箭发射任务飞行到346秒时突然发生故障。 分析仿真计算和地面试验结果表明，故障原因是核一级液氢发动机一内线涡轮排气装置在复杂的力热环境下，局部结构发生异常，发动机推力瞬间大幅降低，发射任务失败

2020年7月左右，人类再次迎来火星探测窗口，中国首个独立自主的火星探测任务即将出发，一次任务就是完成火星“环绕、落下、巡视”的壮举。

之后，中国正式开始了嫦娥月球探测项目“环绕、落下、回”的最后一步“回”，嫦娥五号乘长征五号着陆月球，带回月球土壤样本。 这也是在阿波罗月时代末期的50年，人类再次接触到月亮。

神舟11艘、宇宙飞船1艘、天宫空间实验室2艘任务结束后，中国载人航天事业也迎来了新的高度，全面建设100吨级天宫空间站，实现许多人长期在轨道上航天。 同一轨道上也有大型巡航望远镜，成为中国的“哈勃望远镜”。 长征5号( b型)火箭将成为整体建设过程中最核心的运载工具。

中国航天的新时代到来了。 今年是中华人民共和国成立70周年，中国的宇宙飞行也过去了63年。 回头一看，那一切场面仍然令人感动。 东方红一号到长征五号，在中国宇宙飞行辉煌成就的背后，不仅有伟大的23位“二弹一星”元勋，还有一位继承、坚持、发扬“二弹一星”精神的平凡宇航员。

向他们致敬！

长征五号火箭

相关引用:

【1】宇宙科学技术组: http://www.spacechina.com/n 25/n 116/n 2020427/c 2614681/content.html

【2】长城工业集团: http://cn.CG wic.com/launch service/lm3b.html

【3】人民网: http://scitech.people.com.cn/change-3 /

火箭技术研究院: http://www.calt.com/n 482/n 742/c 11650/content.html

【5】空间技术研究院: http://www.cast.cn/item/show.ASP？ m=1&d=2883