比“胖五”更能扛！我国新一代载人运载火箭要来了

比“胖五”更能扛!我国新一代载人运载火箭要来了在第十三届中国国际航空航博览会开幕之际由中国航科技集团一院研制的新一代运载火箭家族尤其是新一代载人运载火箭备受期待，地球静止轨道卫星的造价十分高昂，往往高达数十亿元。当燃料耗尽，卫星的寿命就结束了。因此，燃料补加技术可为在轨卫星长期运营提供能源保障。记者从中国航科技集团八，那么比“胖五”更能扛也就是说新一代运载火箭比“胖五”个头更大运载能力更强。

这次发射的火箭为什么叫天问一号

“胖五”确实要停留一段时间，但这个时间具体多久还不能确定，上次发射“天和号”的时候确实停留6天之久，而且其一直处于翻滚的状态。

之所以停留那么长时间，是因为“胖五”作为大推力火箭，只需要400多秒的时间就能将空间站部件直接发射到预定轨道之中，而这种大推力火箭在飞行的最后阶段，也和“问天实验舱”一同进入了轨道，两者的速度是相同的，只不过在最后时刻，“胖五”用劲力气“推”了“问天实验舱”一把，让它的速度更快一点，而自己因为反作用力速度会落后一些，这样的做的原因是可以让两者距离拉开，让“胖五”的飞行速度小于第一宇宙速度，最终会在大气层的阻力以及地球引力作用下，掉入大气层烧毁。

‬01.“胖五”荷载能力强大，可直接将太空站组件送入太空

运载力是衡量火箭强大与否的数据标准，运载力越强，火箭的技术也就越高。我国早在20世纪80年代的时候，就提出了要设计大型运载火箭的想法，那时候就开始计划为以后空间站和走向深空做好准备。

经过我国科研人员的努力，历经30年之久，终于研制出了我国新一代的运载火箭，它就是长征五号运载火箭，也叫做“胖五”，全长57米的它有20层楼那么高，直径也和其他火箭不同，其他国家是3.35米，而“胖五”是5米，因为比别人胖了一圈，所以“胖五”这个名字，还是十分贴切的。

“胖五”之所以强大，不仅因为自己“身高体胖”，它的周围还捆绑了4个直径为3.35米的助推器，能够为“胖五”增加更多的推力。

“胖五”的出现，不仅可以做到直接将空间站零部件推进轨道，还大幅度提高了我国火箭运载能力的上限，运载能力提高了2.5倍，直接满足了现如今我国空间站的建设需求。

强大的推力，直接能够将荷载运到近地轨道或者是高轨道，但运到轨道需要达到第一宇宙速度，而火箭和荷载分离以后，速度虽然会下降，但外太空的阻力很稀薄，因此脱离后的火箭依然会保持很高的飞行速度，会围绕地球旋转。

发射“天和号”的时候，“胖五”芯级火箭就在天上飞行了大约6天时间，围绕地球旋转了102圈以后，才坠落在非洲西部海域之中。

究其原因，就是因为发射成功以后，我们的火箭不需要回收，因此也没有配备发动机，发射后的火箭芯级会在几天之内被地球的引力捕捉，在大气层中销毁，残骸会坠落地球海洋之中。

02.“胖五”的芯级火箭，总是招惹外媒

很多朋友可能并不知道，我国“胖五”火箭是“招黑 ”体质，每次发射都会引来外媒的“黑”关注，不仅大篇幅说我国火箭技术不先进，还总是强调我国火箭在太空停留的时间长，最后有“砸”到人的风险。

几乎在“问天实验舱”发射成功的同时，美媒《纽约时报》就出现了类似的报道，认为我国的火箭很有可能会坠落在人口密集的区域。

原文翻译是这样的：发射一周后，这个10层楼高，重23吨的火箭会因为和大气层慢慢摩擦而坠向地面。

事实上，我国“胖五”确实要在太空中飞行一段时间，但世界上大部分同类型的火箭，都是会有同样的经历，因为多说同类型的火箭都是“一次性”的，不能回收也没有装配发动机，不会二次点火，因此依靠引力以及外太空稀薄的空气摩擦，最终坠入大气层。

最后，《纽约时报》还根据我国空间站的轨道倾角，预测“胖五”芯级火箭会在南北纬42°左右的任何范围内坠落，并强调了一些人口密集的大城市，以期引起恐慌。但实际上，这个范围内大部分都是海洋，即便是陆地，也几乎只有1%的面积有人居住。

曾经就有美国专家做过预测，火箭发射以后剩下的残骸，砸到人的可能性只有亿万分之一，可是到了我们这里就处处被针对，难道因为“胖五”粗了一点，概率就提高了几亿？

‬03.火箭可以加快坠落速度吗

看到这里，有些朋友可能会有此一问，既然不能掌握发射后废弃火箭的坠落轨迹，那么可不可以加速它坠落的速度，让其变得可控。

其实完全可以，但并没有必要。

目前符合要求的办法有两种，第一种就是可回收火箭，第二种就是给火箭里面装个二次点火的发动机。

先说第一种，可回收火箭确实能够大幅度的降低火箭发射成本，同时因为可回收，也可以很好的掌握火箭返回的轨道。

但不得不承认，我国航天事业虽然最近几年进步很大，但依然和外国有一些差距，就拿“胖五”来说吧，作为我国运载力最强的火箭，依然和排名第一的猎鹰重型火箭有一定的差距，我国重型火箭还没有实现，可回收火箭的技术难点更多，我们需要一步一步去攻克。

再说第二种，可回收暂时还行不通，这不丢人，毕竟公认的航天大国俄罗斯也没有实现。那么给废弃的火箭装上发动机进行二次点火，促使它快速坠落行不行得通？

行得通，但是没必要，美国曾经就这么做了，当时的火箭是Delta IV型，它装配了发动机，可以控制废弃火箭的轨道，但后来因为成本实在太高，加上火箭坠落砸到人的概率实在是太低，因此放弃了。

此外，给火箭增加控制轨道的系统，反而增加了失败的概率，美国当时计算了，增加该系统后伤亡风险高达六百分之一，因此最终直接放弃。如今虽然技术水平提高了，但再控制系统实际上就是火箭中的燃料没有消耗掉，再次启动，使用火箭中剩余的燃料，这种方法是有前提的，就是火箭的轨道不能发射太高，但该方法很难控制结局，毕竟猎鹰9号已经多次失败。

实际上，探索太空消耗已经非常庞大了，如果再增加更多的措施，不利于太空探索的可持续发展，而且砸到人的概率真的很低。

我国“胖五”芯一级火箭，因为体积庞大确实要在太空中存留7到10天左右，最后一定会坠落到大气层，但因为胖一些，体型大一点，因此即便摩擦也依然还会有所残留，但残留也不会太大，坠落的话多数都是坠落到海洋之中，根本就不用太过担心。

胖五再出征

出品：科普中国

制作：天空梦游人

监制：中国科学院计算机网络信息中心

2016年11月3日，我国最大推力新一代运载火箭长征五号（昵称“胖五”）在海南文昌航天发射场成功发射。如今，长征五号遥二火箭顺利完成垂直转运，计划于7月2日至7月5日择机发射,其搭载发射的是我国自主研发的实践18号卫星，“胖五”将开启新征程。

长征五号火箭是目前我国运载能力最大的新一代运载火箭，相比以往的长征系列火箭，它的直径达到了5米，是我国所有火箭中体型最大的，所以它也叫大火箭，同时被航天人亲切地称为“胖五”。为了让“胖五”稳稳地飞向太空，科研人员为它量身定制了许多新设计。

那么，作为中国目前最大的火箭，“胖五”究竟“大”在哪里呢？

一、体型大

首先，最引人注目的，莫过于“胖五”的大块头了——长征五号，全长56.97米，相当于20层楼那么高；首次采用5米直径的箭体结构，助推器直径达3.35米；起飞质量为867吨；可以毫不夸张地说“so strong”！

“胖五”和其他家族成员站在一起，是不是一眼就被发现了呢？

长征系列运载火箭部分成员

二、“力气 ”大

“胖五”不仅拥有引人注目的巨大外形，它的“力气”也是远超“长征”家族的其他成员。长征五号全箭起飞时，起飞推力超过1000吨，近地轨道运载能力25吨，地球同步转移轨道运载能力14吨，比现役火箭的运载能力提升了2倍以上。

“胖五”的大推力源于它的“12颗大心脏”——8台全新研制的120吨液氧煤油发动机和4台氢氧发动机。那么这种新型的120吨液氧煤油发动机的威力到底有多大呢？

长征五号第一次发射瞬间图

相关专家给我们打了个形象的比方，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抽到5000米高度的青藏高原——多么惊人的力量！难怪中国航天科技集团公司一院长征五号运载火箭总设计师李东骄傲地介绍：“不要小看这个箭体结构，从3 .35米到5米的跨度，这是一个质的飞跃，不是一个简单的放大。”

三、创新大

长征五号运载火箭不仅块头大，力量强，更重要的是，技术新。与我国之前研制的火箭相比，它是一枚全新研制的火箭，核心技术具有完全自主知识产权。全箭采用了247项核心关键新技术，新技术比例几乎达到100%。

“长五”集成了多项最新的航天技术，首次采用5米大直径箭体结构，首次使用无毒无污染的液氢液氧与液氧煤油反动机组合起飞方案，全新研制高可靠性的控制系统等等。长征五号运载火箭还采用了全新的全数字化三维设计方法，每一个螺钉的大小和位置都清清楚楚。

值得一提的是，长征五号虽然采用全新技术，研制复杂程度超过以往任何一个型号的长征系列火箭，但它的设计可靠性却高达0.98，而我国现役火箭设计可靠性最高的是0.97——“胖五“胖得靠谱！

四、难度大

我们知道,胖五之所以有这个爱称就是因为它体格大，然而正是这样的“大体格”才意味着“大难度”——长征五号壮硕的身躯，意味着科研人员攻克了大直径，少级数的技术难关，这也是世界大型火箭的发展趋势。

在长征五号运载火箭的设计过程中，最大的难点莫过于发动机的全新研制了。

首先，长五使用的低温燃料的氢氧发动机在开始工作之前，要进行“预冷”。按下点火开关后，火箭会先用零下252℃的液氢给发动机降温，直到具备运行条件。不过，这些为发动机降温的液氢排出后会飘散在空中，达到一定浓度就有可能发生爆炸。要消除危险，最好的办法就是提前把这些氢气烧掉。但是，即便是很少的量，也可能让火箭的试验台转眼间变成一片火海。

其次，发动机的摆动。“长五”芯一级的两台氢氧发动机，不仅能产生最高140吨的推力，而且能通过发动机一起摆动或各自摆动，改变火箭的飞行轨迹，这并不容易。

第三，发动机关机。有些小伙伴可能更有疑问，发动机启动和摆动难以控制还说得过去，发动机关机直接关闭不就好了吗？事实远比我们想象的困难——火箭关机对于时机有着极端精确的要求，因为这将直接影响入轨的精度。为此，长征五号动力系统设计提供不同的关机方式，可以按照预先设定的时间定时关机，也可以根据燃料的剩余量采取推进剂耗尽的关机模式，让火箭飞得更精准，更安全。

可见，“胖五”不仅载着无数科学家的劳动与心血，更载着我们无数人的关心与希冀，作为中国航天的新代表，未来几年，长征五号将肩负起更多的航天发射任务。我国计划让长征五号担任今年下半年嫦娥五号的发射任务和正在建设的载人空间站以及火星探测器发射任务，“胖五”真可谓是肩负重任，还希望它能不负众望，胖五加油！

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