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长征五号遥三运载火箭成功发射

更新日期:2020/1/22来源:上海航宇科普中心

2019年12月27日20时45分,长征五号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空,约2220秒后,与实践二十号卫星成功分离,进入近地点192千米、远地点6.8万千米的预定轨道,任务取得圆满成功。

本次任务的成功意味着我国具备发射更重的航天器,或将航天器送向更远的深空的能力,是实现未来探月工程三期、首次火星探测任务、载人航天等国家重大科技专项和重大工程的重要基础和前提保障。

长征五号遥一运载火箭2016年首次发射升空,到2017年长征五号遥二运载火箭发射失利,再到现在长征五号遥三运载火箭发射成功,其中经历了怎样的曲折?这不,央广记者把长征五号遥三运载火箭和他的小伙伴实践二十号卫星给请来了。

大家好,我是长征五号遥三运载火箭,身高差不多57米,将近20层楼高,体重差不多870吨,腰围15.7米以上,相比其他腰围仅有10米多的火箭来说,大了不少,所以,你们说我是“胖五”,确实没错,但我更想说的是,我不是虚胖,而是“STRONG”,是强壮!我个头大也有力气,运载能力近地轨道25吨级,一次发射可以把10多辆轿车送到太空。伴随着零号指挥员的倒计时声,我用尽力气嘶吼着向着太空飞去,我的身后长长的橘色尾焰瞬间点燃了蓝丝绒一样的夜空,当我成功上天后,大约2000多秒后,小伙伴实践二十号准确入轨,任务圆满成功,指控大厅里的科学家师傅们相互拥抱、握手,欢呼雀跃,大家激动的心情溢于言表,透过显示屏,我看到还有师傅流下了眼泪,我知道,他们在为我而骄傲!首先来看我的战袍,特别轻薄,所以我行动起来就自如的多,也可以把更多的力量放在运载小伙伴去太空的过程上。我的芯级直径达5米、燃料箱内壁最薄只有几毫米。如果等比缩放成一个鸡蛋,这个鸡蛋壳厚度仅有正常鸡蛋壳厚度的十万分之四。如果把我比作一个成年人,把我的燃料箱比作成年人的外衣,那么我的外衣真的是“薄如蝉翼”啊。科学家们打造这样的“身骨”可不容易,需要从研制设计、机械加工、地面试验、基建设施等各方面进行能力提升!

除了战袍,其实我的力气更多来自我强健的“心脏”。长征五号运载火箭总指挥王珏说,我的心脏,也就是发动机芯级选择了只有少数国家掌握的,以液氢液氧作为燃料的发动机,替代原有的有毒推进剂,新型发动机更环保,所以我还有一个名字叫‘冰箭’。

“从运载效率来讲,达到和国际上,按照我们的指标来讲达到前两位的水平。”

在芯级使用新型液氢液氧发动机的同时,长征五号的助推器使用了技术成熟的液氧煤油发动机。4台全新研制的氢氧发动机在1级和2级火箭上,各装配了两台,八台全新研制的液氧煤油发动机被装配在4个助推器上。我在起飞时,总推力达1000吨,主要就来自八台120吨的液氧煤油发动机。探月三期总设计师胡浩说:“像我们长征五号的发动机比过去的发动机要大好多,过去我们的发动机都是75吨的。”

打了个形象的比方,120吨液氧煤油发动机产生的最高压强达500个大气压,相当于把上海黄浦江的水打到5000米高的青藏高原,航天科技集团六院副院长周利民说,发动机的启动是难点。

我叫长征五号遥三运载火箭,也许你会问,为什么叫“遥三”?其实,这是因为我排行老三,上面还有我的遥一、遥二两个哥哥,我们仨是按照接到任务的顺序来命名的。2016年,“遥一”大哥圆满完成了第一次任务,把实践十七号卫星送上太空。但是,2017年,“遥二”哥哥在送卫星飞天的途中,它的芯一级氢氧发动机在复杂力热环境下,局部结构突然坏了,发动机推力瞬时大幅下降,最终,他体力不支,没能脱离地球的怀抱。  我的科学家师傅们虽然难过,但他们更多是把这种难过化成了前行的力量。长征五号遥三运载火箭副总指挥、中国航天科技集团一院曲以广说,在归零过程中,通过建立故障树,他们对50多个可能造成推力下降的事件进行了逐一的排查,也就是针对前期故障调查中发现的薄弱环节,深入开展了“再分析、再设计、再验证”工作,最终确认了故障的最大可能原因。此后,他们给我做了手术,对芯一级氢氧发动机进行设计改进,从结构、材料和工艺等方面都采取相应改进措施,提高对飞行环境的适应性,从而保证我这次任务的成功:  “有些单机的产品,在飞行过程当中局部的力热环境,我们会根据这些情况来给他对单机产品做一些改进,有的甚至是一个支架,有的可能是一个减震器、减震垫,这样一些改进,我们都会把它经过充分的一个地面试验,再落实到我们的遥三火箭上。”这次任务的成功发射也为中国航天的“超级2020”打下坚实基础。换句话说,接下来我和我的兄弟们将加速进入工程应用阶段。明年,我的小弟们还执行载人航天任务,运送嫦娥五号月球探测器实施月球采样返回、运送火星探测器去火星等。因此,对它也进行了多种改进:

“比如说一些结构件,我们称壳体或者贮箱这类的结构件产品,也根据前期的飞行的实际测得的这些各种载荷也好,环境也好,我们把它进行了进一步的优化,有些结构件也相比遥一、遥二本身的重量结构上略有降低,对整个火箭来说,起飞重量860吨变化不大,但是对每一个结构件可能会相对减轻。”曲以广说,总的来说,是想让我们自己自身的重量更小,让我们所有的推进剂都用来把推送我们的有效载荷送到轨道上。

长征五号火箭总设计师李东介绍,我和我的兄弟们采用多种构型系列化设计的技术途径,其中,我的大弟弟——一级半构型的长征五号B运载火箭,近地轨道的运载能力达到25吨左右,可以有力支撑我国载人航天空间站的建设;我的小弟两级半构型的长征五号运载火箭,地球同步轨道运载能力达到14吨,可以用于发射大型高轨道卫星、实施月球采样返回、开展深空探测等任务。

对我们兄弟进行的这些改进能否应对潜在的风险?改进又是如何做出的?国家航天局系统工程司副司长于国斌用一串数字回答了这个问题:“共计梳理了400多个重大的关键环节,逐一进行复核复算,累计召开了600多次各类的技术讨论会。通过1000多项技术仿真和地面试验充分考核,验证了技术的火箭的技术产品状态,全面提升了长征5号运载火箭飞行的可靠性。累计完成了40多次上万秒的增量热试车考核,全面系统验证了改进措施的有效性。”

总共进行了多少项革新?偷偷告诉你,近200项!

另外,曲以广师傅托我告诉大家,科学家们已经为我和我的小弟们接下来的任务做好了各项准备,请大家等我们的好消息。

大家好,我是实践二十号卫星,首先,我要对“胖五”道一声,你辛苦啦!接下来,换我来用几个关键词介绍一下我自己吧。

关键词一:块头大

首先,我和“胖五”很相似,我们都是各自家族里迄今为止最胖的,我的发射重量达到了8吨以上。拿我的翅膀——也就是“太阳翼”来说吧,这是我国目前面积最大、翼展最长、展开方式最复杂的太阳翼。双翼展开可达40多米,比波音737飞机的翼展还要宽上10米。所以,也只有大力士“胖五”能够运得动我啦。我的副总设计师裴胜伟说,在我立项之初,卫星瞄准的主要的运载火箭就是长征五号。我也是目前国际上发射卫星重量最重的一颗卫星啦。

关键词二:上网快

硕大的体格能够给我带来源源不断的超强电流供给,作为一颗大容量通信卫星,这样我就能拥有更加充沛的体力,为大家提供更快更好的移动通信、广播电视等服务啦。未来,一切涉及大容量的数据通信,例如邮轮在广袤的海上、飞机在万米的高空中、高铁在急速行驶的过程中,只要有了我,就都可以实现上网冲浪啦,传视频、聊天、发邮件……样样都行。

所以,虽然我远在离你们3万6千公里的高空中,但我也“近在你们身边”。此外,与我国之前的高通量卫星实践十三号卫星相比,我的Q/V频率带宽提高了近3G赫兹,达到了5G赫兹。

关键词三:使命重

体量重,我的使命也很重。这一次我“上天”的主要任务,就是全面验证我的“母体”——也就是东方红五号卫星平台的各项关键技术。“东五”平台是我国自主开发的新一代大型地球同步轨道卫星平台,所有单机实现了100%全国产化,可满足未来20年的大容量卫星应用需求。我的产保经理郝燕艳介绍,一颗“东五”平台的卫星,可以相当于我们现在目前主流的“东四”平台三个卫星这样的在轨服务能力。“东5”平台更大、更高、更强,具有高承载、大功率、高散热、长寿命、智能化、可扩展、多适应的特点,达到了国际领先的水平。同时,“东五”平台还是一个公用平台,可以广泛应用于微波遥感、光学遥感、空间科学探测等多个领域,是世界航天领域少有的多适应性的平台。

目前,我国已经成为世界上少数能够自行研制大型通信卫星,并提供商业出口的国家。未来,“东五”平台将会为孕育更多像我一样的各类卫星、架设太空信息传输高速通道做出贡献,而我国的卫星互联网服务也将会更快、更好。

我将在天上和大家一起拭目以待哦!

摘自搜狐