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七弟和五哥的故事

2015-05-30祁永泉

百科探秘·航空航天 2015年7期
关键词:五哥整流罩舱段

祁永泉

“七弟”是谁?“五哥”又是啥模样?现在我来告诉大家。

我国新一代运载火箭“长征七号”在天津研发成功,科研人员现正日夜奋战,为2016年的首飞做准备。由于“长征七号”是长征系列运载火箭家族的最新成员,我们称它“七弟”。七弟之上,自然有大哥、二哥……五哥等兄长。

“长征七号”啥模样

要回答这个问题,我们先了解一下运载火箭的大体结构。

运载火箭主要由有效载荷舱段、控制仪器舱段、推进剂贮箱段和发动机舱段四部分组成。

1.有效载荷舱段位于火箭头的部分,它的用途就是装载需运载的货物(如人造卫星、宇宙飞船或核弹头)。它的外部装有流线型整流罩,以保护运载物和减少空气阻力。这个整流罩里如果装载的是核弹头,则一直“戴着”它直至命中目标:如果装载的是航天器,就在火箭飞出大气层时,及时自动把它抛掉。

2.控制仪器舱段是火箭的指挥中枢区域,装有制导系统、姿态控制系统、电源和配电系统。它的功用就是控制运载火箭保持一定姿态,确保按既定的轨道飞行。

3.推进剂贮箱段是用于装载推进剂的部位。它占去运载火箭体积的大部分、占总质量的80%—90%。为了增大运载能力,贮箱结构设计很精致,用材要求越轻越好,还要有尽可能高的强度,不易破裂,一般多采用高强度铝合金材料制成。

4.发动机舱段是用于安装火箭发动机的部位,有的火箭还在这个舱段外部安装尾翼。发射前,运载火箭通过它与发射架相连:发射后在飞行过程中保持外形完整和稳定飞行轨道。

“长征七号”到底啥模样?我告诉大家:它呀,是个大块头!比它的大哥、二哥可要大得多。例如,它的二哥——那个在1975年11月26日完成中国第一颗返回式卫星发射任务的“长征二号”火箭,全长31.17米,最大直径3.35米,能把1.8吨的卫星送入距地面数百千米的椭圆形轨道。而“长征七号”,虽然最大直径也是3.35米,但身子要长得多,仅助推器部分就比它二哥长一倍!它能把重13.5吨的货物运到近地轨道,它的太阳同步轨道运载能力为5.5吨,主要用于满足未来空间站发射货运飞船的需要。比它那位大哥,即1970年4月24日将“会唱歌”的“东方红一号”卫星成功地送入预定轨道的“长征一号”运载火箭,就更胜一筹了。大哥身长29.86米,最大直径2.25米,只能把300千克重的卫星送入440千米高的近地轨道。

别看七弟箭体那么大,壁厚却只有1.7毫米,和我们用的玻璃杯的厚度差不多,是用特殊的航天材料制成的。箭体节约下来的质量,主要是为了运送更重的运载物。

而且据专家介绍,七弟还是个“有头脑”的智能火箭呢!能够自检自测许多项目,这更是比它的哥哥们先进的地方。

七弟和五哥诞生记

一个国家的火箭运载能力有多强,航天舞台就有多大。近几十年来,我国航天事业虽然有了长足的发展,但面对今后越来越重的任务——按照我国航天事业发展规划,2020年左右将建成20吨级的空间站:在空间站建造完成后要开始全面运营,包括长期载人飞行、军事和科学应用,需要频繁发射货运飞船和载人飞船:另外还有探月、火星探测等系列工程等。我国现役火箭运载能力难以满足上述需要,必须由更大动力的火箭来实现。于是,从2008年6月起我国在天津建设了新一代运载火箭研制生产基地。经过多年奋发努力,中国的航天人拿出了“长征五号”和“长征七号”两型主力火箭。

更彪悍的五哥

与七弟比起来,五哥显得更加高大、彪悍,它是我国目前研制的规模最大、技术跨度最大的航天运输系统工程。五哥最大直径5米、总长约57米,是我国首个从总体到系统均采用全新技术的大型液体运载火箭。光一个整流罩就大得惊人——直径5.2米,长12.5米,是我国目前研制出的最大的整流罩。这可以让火箭有更多的载荷空间。在这个巨大的火箭整流罩下面,人一下子渺小了很多!“长征五号”近地轨道运载能力约25吨,地球同步转移轨道运载能力约14吨。可比肩欧盟“阿里安5”美国“宇宙神5”“日本H2A/B”等国际先进大型运载火箭,能有力支撑我国探月三期、二代导航、载人空间站等重大工程项目的实施。

“长征五号”将从天津坐大轮船去它的发射地点——海南文昌卫星发射中心,因为,它庞大的身躯,有些火车的涵洞、隧道是过不去的。让我们期待着七弟和五哥的成功首飞!

你知道吗

长征系列运载火箭大家族将再添新成员

长征系列运载火箭大家族的新成员除了我们上面说的俩兄弟,今年,我国还将首次发射“长征六号”“长征十一号”两种小型火箭。目前,“长征八号”和重型火箭也正处于论证阶段。

自1 970年“长征一号”火箭将“东方红一号”卫星送入太空以来,我国成功发射了主要用于极地轨道有效载荷的“长征二号”“长征四号”系列火箭,和发射地球同步转移轨道的“长征三号”系列火箭。加入长征系列运载火箭大家庭的“长征六号”为三级小型火箭,是正在研制的新一代无毒无污染小型液体运载火箭,预计有700千米高度太阳同步轨道500千克的运载能力。该火箭成本低、可靠性高、适应性强、安全性好。主要用于减灾应急需要的“长征十一号”为我国首枚固体运载火箭,它可以在24小时之内完成发射,将大大提高火箭快速进入空间能力。

截至目前,我国已经研制形成了长征一号、二号、三号和四号4个系列13种型号的运载火箭,实现了200多次发射。即便如此,集中在两年时间发射四种新型火箭,这在我国火箭史上也是非常鲜见的。更何况在发射数量上,未来三年预计将完成50次发射,如此高密度的发射计划背后表明的是我国卫星应用和宇航活动正在迎来高峰。

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