“冰箭”冲天 中国挺进大火箭时代

《人民日报海外版》(2016年11月5日，09版)

中国最大的推力运载火箭长征5号于11月3日20时43分在海南文昌发射场发射。大约30分钟后，有效载荷组件成功脱离火箭，进入预定轨道。长征五号运载火箭的首次发射是完全成功的。

长征五号是新一代大型两级低温液体捆绑式运载火箭。这是中国规模最大、技术跨度最大的航天运输系统项目。它完全使用无毒无污染的推进剂。因为它的内部温度极低，所以也被称为“冰箭”。

①“力拔山Xi之气盖世”

“冰箭”于9月初抵达发射场后，先后完成了组装和测试等各项准备工作。10月28日，携带“冰箭”的移动发射平台从发射场的垂直测试设施中撤出。从技术区到发射区的2.8公里路程要求火箭在移动发射平台上完成。“冰箭”高约57米，相当于20层楼高，净重近100吨。因此，它需要一辆只有足球场一半大的“专用汽车”。一路上，移动发射平台不仅带着它行走，还为它提供气体和电力，从而保持箭地连接不变，减少发射区的工作量，缩短发射过程。

同时，“冰箭”使用了一种新型发射塔，高91.7米，共12层，离海850米。整个塔采用钢框架和钢筋混凝土混合结构，足以抵御台风和地震。塔的周围有四座120米高的避雷塔，可以防止雷电的影响。它是目前我国离海最近的火箭发射塔。长期处于高温、高湿、高盐的环境中。空气中大量的氯离子会对钢结构建筑造成严重腐蚀。因此，塔的外表面涂有热喷涂防腐涂层，相当于在塔上涂上一层防腐涂层。文昌航天发射场工程建设指挥部工程师周说:“我们还采取了其他措施，包括用盲板堵住管道，防止空气进入管道内壁，防止管道内壁腐蚀，并用油灰密封连接部位。”

11月3日20时43分，长征五号运载火箭从美丽的海南岛飞到新发射塔上的广阔空间，然后脱离载荷组合，任务圆满成功。

(2)“玉壶里有一块冰”

“冰箭”腰粗、头大、高约57米，相当于20层楼高。它的净重也将近100吨。其核心直径为5米，助推器直径为3.35米。这是目前我国研制的最大直径的火箭。“冰箭”虽然在名称和序列上仍属于“长征”系列，但使用了247项核心关键新技术，新技术所占比例接近100%。

“冰箭”的设计理念注重概括、系列化和组合。首次同时进行了6种构型的总体设计，成功解决了6种构型同时优化设计的问题。首次采用了直径5米的大型火箭体结构，这不仅是结构外形尺寸的简单放大，而且是结构形式和试验验证系统的彻底创新。它可以搭载两种专门为它设计的火箭发动机，即推力为120吨的YF-100液氧煤油高压加力循环发动机和推力为50吨的YF-77氢氧发动机。

“冰箭”的燃料不同于目前使用化学燃料的常规火箭，它使用无毒无污染的液态氢和液氧作为推进剂。在它的体内，90%是-252摄氏度的液态氢和-183摄氏度的液氧，这接近低温的极限，这就是“冰箭”这个名字的由来。它的动力系统由核心一、核心二和四个助推器组成。四个助推器携带八个新开发的120吨液氧和煤油发动机，这些发动机装配在四个助推器上，可以产生500个大气压的最大压力。

盛气凌人的“冰箭”有一个尖头，四个助推器也是“斜头锥体”和“依偎”在核心层旁边。这种设计不仅提高了“冰箭”的美观度，而且降低了空气阻力，使“冰箭”更容易飞行，从而提高了运载能力。

此外，“冰箭”还采用了全新的全数字三维设计方法，使每个螺丝的大小和位置都可以清晰的了解。

(3)“现在从头开始”

文昌发射场承担了“冰箭”的发射任务。据发射场发射站主任唐介绍，“冰箭”发射的主要任务是检验“冰箭”设计的正确性、飞行的可靠性以及发射场与火箭的匹配性。

自2006年正式成立以来，“冰箭”已经建造了十年。其核心技术拥有完全独立的知识产权。它的起飞质量约为869吨。它在低地球轨道的运载能力为25吨，在地球同步转移轨道的运载能力为14吨，是现有火箭运载能力的两倍以上。它相当于世界上的主流运载火箭。它可以完成各种航天器的发射任务，如低地球轨道卫星、地球同步转移轨道卫星、太阳同步轨道、空间站和月球探测器。这是迄今为止中国最大的运载火箭。

尽管“冰箭”采用全新技术开发出一系列比以往任何型号都复杂的长征系列火箭，但其设计可靠性是最高的。我国现役火箭的设计可靠性最高为0.97，长征五号火箭的设计可靠性达到0.98。

大约在2017年，“冰箭”将承担嫦娥探月工程三个步骤中的最后一个发射任务:盘旋、坠落和返回。同时，它将在中国空间站的建设中发挥重要作用。2018年，三个20吨的空间站模块将相继发射。

中国载人航天工程的总设计师周建平表示，未来空间站将单独发射一个10吨重的光学模块，并计划在光学模块中安装一个2米长的望远镜，其分辨率相当于哈勃望远镜，视场是哈勃望远镜的300多倍。届时，“冰箭”将担负起发射“天空观测”太空望远镜的光荣使命。此外，中国第一个火星探测器将于2020年发射。

(4)光明的未来

“冰箭”是一种具有新设计、新材料和新结构的火箭。它可以用来在不同的地球轨道和其他深空探测任务中发射大载荷。这也为未来中国载人登月重型火箭的发展奠定了基础。

通过“冰箭”的研发，中国不仅掌握了5m直径结构的设计和制造能力，而且突破了千吨级的静态测试技术。与此同时，大规模结构制造也推动了设备制造行业的发展，如材料、机械加工、热处理、焊接和测试。

“冰箭”实现了中国火箭运载能力的飞跃。它为后续重大国家空间工程任务提供了高可靠性、低成本、无毒、无污染、适应性强、安全性好、运载能力大的先进运载工具。

同时，“冰箭”推动了中国新一代运载火箭技术的发展。长征七号和长征六号源于“冰箭”的核心技术。通过“冰箭”的研制，提高了中国运载火箭的基本水平。

此外，另一种用于商业航天发射的新型运载火箭长征8号已经演示完毕。长征家庭增加了新成员。未来运载能力超过100吨的重型火箭也已进入技术研究阶段。

中国载人航天工程副总指挥雷凡佩表示，预计到2019年，中国将完成现阶段解决关键技术问题的任务。初步论证结果表明，低地球轨道的运载能力可达100吨至130吨左右，实现了对更多行星的巡视探测，并可将人送上月球进行科学研究。

特别声明:转载本文仅用于传播信息，并不代表本网站的观点或确认其内容的真实性。如果其他媒体、网站或个人从本网站转载，他们必须保留本网站注明的“来源”，并承担版权等法律责任。如果作者不希望被重印或联系重印费，请联系我们。