祁永泉
“七弟”是誰?“五哥”又是啥模樣?現在我來告訴大家。
我國新一代運載火箭“長征七號”在天津研發成功,科研人員現正日夜奮戰,為2016年的首飛做準備。由于“長征七號”是長征系列運載火箭家族的最新成員,我們稱它“七弟”。七弟之上,自然有大哥、二哥……五哥等兄長。
“長征七號”啥模樣
要回答這個問題,我們先了解一下運載火箭的大體結構。
運載火箭主要由有效載荷艙段、控制儀器艙段、推進劑貯箱段和發動機艙段四部分組成。
1.有效載荷艙段位于火箭頭的部分,它的用途就是裝載需運載的貨物(如人造衛星、宇宙飛船或核彈頭)。它的外部裝有流線型整流罩,以保護運載物和減少空氣阻力。這個整流罩里如果裝載的是核彈頭,則一直“戴著”它直至命中目標:如果裝載的是航天器,就在火箭飛出大氣層時,及時自動把它拋掉。
2.控制儀器艙段是火箭的指揮中樞區域,裝有制導系統、姿態控制系統、電源和配電系統。它的功用就是控制運載火箭保持一定姿態,確保按既定的軌道飛行。
3.推進劑貯箱段是用于裝載推進劑的部位。它占去運載火箭體積的大部分、占總質量的80%—90%。為了增大運載能力,貯箱結構設計很精致,用材要求越輕越好,還要有盡可能高的強度,不易破裂,一般多采用高強度鋁合金材料制成。
4.發動機艙段是用于安裝火箭發動機的部位,有的火箭還在這個艙段外部安裝尾翼。發射前,運載火箭通過它與發射架相連:發射后在飛行過程中保持外形完整和穩定飛行軌道。
“長征七號”到底啥模樣?我告訴大家:它呀,是個大塊頭!比它的大哥、二哥可要大得多。例如,它的二哥——那個在1975年11月26日完成中國第一顆返回式衛星發射任務的“長征二號”火箭,全長31.17米,最大直徑3.35米,能把1.8噸的衛星送入距地面數百千米的橢圓形軌道。而“長征七號”,雖然最大直徑也是3.35米,但身子要長得多,僅助推器部分就比它二哥長一倍!它能把重13.5噸的貨物運到近地軌道,它的太陽同步軌道運載能力為5.5噸,主要用于滿足未來空間站發射貨運飛船的需要。比它那位大哥,即1970年4月24日將“會唱歌”的“東方紅一號”衛星成功地送入預定軌道的“長征一號”運載火箭,就更勝一籌了。大哥身長29.86米,最大直徑2.25米,只能把300千克重的衛星送入440千米高的近地軌道。
別看七弟箭體那么大,壁厚卻只有1.7毫米,和我們用的玻璃杯的厚度差不多,是用特殊的航天材料制成的。箭體節約下來的質量,主要是為了運送更重的運載物。
而且據專家介紹,七弟還是個“有頭腦”的智能火箭呢!能夠自檢自測許多項目,這更是比它的哥哥們先進的地方。
七弟和五哥誕生記
一個國家的火箭運載能力有多強,航天舞臺就有多大。近幾十年來,我國航天事業雖然有了長足的發展,但面對今后越來越重的任務——按照我國航天事業發展規劃,2020年左右將建成20噸級的空間站:在空間站建造完成后要開始全面運營,包括長期載人飛行、軍事和科學應用,需要頻繁發射貨運飛船和載人飛船:另外還有探月、火星探測等系列工程等。我國現役火箭運載能力難以滿足上述需要,必須由更大動力的火箭來實現。于是,從2008年6月起我國在天津建設了新一代運載火箭研制生產基地。經過多年奮發努力,中國的航天人拿出了“長征五號”和“長征七號”兩型主力火箭。
更彪悍的五哥
與七弟比起來,五哥顯得更加高大、彪悍,它是我國目前研制的規模最大、技術跨度最大的航天運輸系統工程。五哥最大直徑5米、總長約57米,是我國首個從總體到系統均采用全新技術的大型液體運載火箭。光一個整流罩就大得驚人——直徑5.2米,長12.5米,是我國目前研制出的最大的整流罩。這可以讓火箭有更多的載荷空間。在這個巨大的火箭整流罩下面,人一下子渺小了很多!“長征五號”近地軌道運載能力約25噸,地球同步轉移軌道運載能力約14噸。可比肩歐盟“阿里安5”美國“宇宙神5”“日本H2A/B”等國際先進大型運載火箭,能有力支撐我國探月三期、二代導航、載人空間站等重大工程項目的實施。
“長征五號”將從天津坐大輪船去它的發射地點——海南文昌衛星發射中心,因為,它龐大的身軀,有些火車的涵洞、隧道是過不去的。讓我們期待著七弟和五哥的成功首飛!
你知道嗎
長征系列運載火箭大家族將再添新成員
長征系列運載火箭大家族的新成員除了我們上面說的倆兄弟,今年,我國還將首次發射“長征六號”“長征十一號”兩種小型火箭。目前,“長征八號”和重型火箭也正處于論證階段。
自1 970年“長征一號”火箭將“東方紅一號”衛星送入太空以來,我國成功發射了主要用于極地軌道有效載荷的“長征二號”“長征四號”系列火箭,和發射地球同步轉移軌道的“長征三號”系列火箭。加入長征系列運載火箭大家庭的“長征六號”為三級小型火箭,是正在研制的新一代無毒無污染小型液體運載火箭,預計有700千米高度太陽同步軌道500千克的運載能力。該火箭成本低、可靠性高、適應性強、安全性好。主要用于減災應急需要的“長征十一號”為我國首枚固體運載火箭,它可以在24小時之內完成發射,將大大提高火箭快速進入空間能力。
截至目前,我國已經研制形成了長征一號、二號、三號和四號4個系列13種型號的運載火箭,實現了200多次發射。即便如此,集中在兩年時間發射四種新型火箭,這在我國火箭史上也是非常鮮見的。更何況在發射數量上,未來三年預計將完成50次發射,如此高密度的發射計劃背后表明的是我國衛星應用和宇航活動正在迎來高峰。