從3.35米到5米,一次華麗的蛻變
“胖五”長啥樣?先從數據上看:身長57米,芯極直徑5米,捆綁4個3.35米直徑助推器,起飛重量約為870噸,運載能力達到近地軌道25噸,地球同步軌道14噸,地月軌道8噸。
“胖五”以其5米的箭體直徑突破了傳統3.35米直徑的限制,成為我國箭體直徑最大的火箭。
從3.35米到5米,不只是簡單的數字變化。
“30年前啟動論證,20年前開始預研,10年前開始立項研製。”航太科技集團一院長征五號火箭總設計師李東説,我國火箭都是以3.35米直徑為基礎發展起來的,目前運載能力已用到極致,想向前發展,就需要直徑上的突破。1.65米的直徑改變意味著整個火箭製造工業體系都要變,包括材料、製作工藝、工裝、動力、加工、廠房等,也意味著國家工業基礎要跟得上。“技術跨度太大,新技術比例幾乎到達100%。”
比如,為了提升“胖五”的性能和效率,燃料儲箱內壁最薄的地方只有3毫米。航太科技集團一院天津大火箭公司副總經理孟凡新説:“做到這樣的極致,既有新材料的功勞,也有新生産工藝的功勞。而這樣的創新,在‘胖五’身上比比皆是。”
此外,因為“胖五”直徑太大,傳統的火車運輸已經無法完成,只能通過海運。與之匹配的沿海天津新一代運載火箭製造基地和中國文昌航太發射場都為此而新建。
李東説,研製“胖五”最早的目標是大運載能力。實現大的運載能力有2個基礎:大的結構和大的發動機。
國際上,大型火箭的直徑不約而同都在5米左右。同樣長度的火箭,直徑越大可以裝載更多的飛行器。此外,直徑越大,火箭的整流罩可以做得更大,這樣不光可以搭載重量更大的飛行器,也可以搭載體積更大的飛行器。“即使3.35米直徑的火箭可以搭載體積很大的衛星,但會弄出一個很大的腦袋,火箭外形也不好。”李東説。
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