AL123 人文社科会员免费专区文学 2024-12-24

大国航天：载人·火箭_中国航天博物馆_AZW3_MOBI_EPUB_PDF_电子书（无页码）_中国航天博物馆

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第1节长征五号长征五号运载火箭（CZ-5）是由中国运载火箭技术研究院抓总研制的新一代大型运载火箭，其完全采用无毒、无污染推进剂，是我国目前研制的规模和技术跨度最大的航天运输系统工程。长征五号运载火箭全箭总长56.97米，芯一二级直径5.0米，单个助推器直径3.35米，火箭起飞质量约为869吨，具备近地轨道25吨、地球同步转移轨道14吨的运载能力，且与国际上主流火箭的运载能力相当。它的研制成功大幅提升了我国自主进入空间的能力，是我国由航天大国迈向航天强国的重要支撑和显著标志之一。 2016年11月3日，长征五号运载火箭首飞的任务圆满完成。未来，它将完成近地轨道卫星、地球同步转移轨道卫星、太阳同步轨道卫星、空间站、月球探测器和火星探测器等各类航天器的发射任务。 ▲新一代大型运载火箭：长征五号运载火箭 ▲长征五号运载火箭首飞的任务圆满完成组图：不同角度下的长征五号运载火箭 1.1 最复杂，十年“磨”一箭长征五号运载火箭早在2006年就立项开始研制了，因为难度和挑战都较之前更大，所以，研制团队倾注了十年心血来打磨这把利剑。长征五号运载火箭作为一枚全新研制的火箭，它的提升是跨越式的，火箭箭体从直径3.35米直接跨越到5米，直径大幅增加，给设计、制造、实验等方面的研制工作都带来了一系列比较大的技术难度；它的核心技术具有完全的自主知识产权，其复杂程度超过以往任何一个型号的“长征”系列运载火箭，以往的“长征”系列运载火箭使用零部件最多几万个，而长征五号运载火箭所使用的零部件达到了十几万个。它的设计量和制造量，是以往“长征”系列运载火箭的3.5倍以上。长征五号运载火箭结构示意图长征五号运载火箭全箭采用了200多项核心关键新技术，新技术比例达到92.5%，而国际上研制的新型火箭，以及卫星和飞船，采用新技术的比例一般不超过30%。 1.2 具备五大性能，堪称“全能王” “三冗余”设计冗余技术是计算机系统可靠性设计中常采用的一种技术，是提高计算机系统可靠性的有效方法之一。 “三冗余”设计总体分为结构冗余、信息冗余、时间冗余。其中结构冗余是常用的冗余技术，按其工作方式，可分为静态冗余、动态冗余和混合冗余三种。在研制之初，研制团队就为长征五号运载火箭设定了五大性能目标——高可靠、低成本、无毒无污染、适应性强、安全性好。这五大性能，让长征五号运载火箭成为当之无愧的“全能王”。 1.2.1 高可靠长征五号运载火箭的设计可靠性指标高达0.98，是国际同类运载火箭中最高的，其关键系统、重要单机，都采用了“三冗余”设计。也就是说，即便在同类单机中，有一台产品出现问题，也不会影响火箭的正常飞行。此外，对长征五号运载火箭的大推力产生至关影响的火箭“心脏”——发动机，在长征五号首飞前，经过了数万秒的试车，可谓“千锤百炼”。试车：试车指的是火箭发动机试车，即发动机试验，是指利用专门的试验和测试设备检验发动机的性能、可靠性和耐久性的试验。 1.2.2 低成本降低成本是提高运载火箭国际竞争力的重要措施。长征五号运载火箭是按照产品化思路进行研制的，火箭芯级、助推器、上面级、整流罩等大部段均为模块化设计，并通过不同组合形成运载火箭系列，从而节省研制经费和发射成本。在设计方法上，长征五号运载火箭是一枚“数字”火箭，数字化设计手段不但提高了研制效率，而且用数字仿真代替原来的实物模装，有效降低了研制成本。此外，长征五号运载火箭通过地面自动化远程测试、自动加注等手段，还能缩短测试发射周期、减少发射场测试操作人员，这也在一定程度上降低了发射费用。 1.2.3 无毒无污染如今，无毒环保已成为国际上运载火箭的发展趋势。长征五号运载火箭主动力采用液氢、液氧、煤油等无毒、无污染的推进剂，既减小了对相关工作人员的危害，又符合国际运载火箭技术的发展趋势。长征五号运载火箭 1.2.4 适应性强长征五号运载火箭具备执行发射太阳同步卫星、地球同步卫星、月球探测器、深空探测器等各种任务的能力，在近地轨道25吨级、地球同步转移轨道14吨级的轨道之间，都可以满足发射要求。与现役长征系列运载火箭不同的是，即便已加注液氧燃料，长征五号运载火箭仍具备停放24小时后，在发射窗口2—3小时内实施发射的能力，所以说，它的发射适应性比其他火箭更强。 1.2.5 安全性高在执行长征五号运载火箭发射任务的过程中，为火箭供电、供气、供液的“脐带”首次实现了全方位零秒脱落，也就是直到火箭起飞的时刻，它才与箭体断开联系。 “脐带”脱落后，火箭必须尽快发射出去，而零秒脱落技术的实现，可以大大提高火箭发射前的安全性。熟悉火箭的读者都知道，在火箭发射前，有一个非常关键同时也很危险的节点，那就是燃料加注。而在长征五号运载火箭的发射过程中，还首次实现了燃料现场“无人加注”的功能，极大地提高了火箭和人员的操......