2020年7月23日，由中國航天科技集團一院抓總研制的長征五號遙四運載火箭從海南文昌航天發(fā)射場發(fā)射升空，成功將我國首個火星探測器送入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。

這意味著被昵稱為“胖五”的長征五號運載火箭掌握了新的“絕技”。至此，“胖五”已經(jīng)先后執(zhí)行過發(fā)射高軌大衛(wèi)星、發(fā)射載人飛船試驗船以及發(fā)射深空探測器三類任務(wù)。

記者從一院了解到，后續(xù)長征五號遙五運載火箭計劃于年內(nèi)將嫦娥五號探測器送入地月轉(zhuǎn)移軌道，為我國首次月球采樣返回任務(wù)作出貢獻;2021年一季度，長征五號B運載火箭還將執(zhí)行中國空間站核心艙發(fā)射任務(wù)。作為長征火箭家族的實力擔(dān)當(dāng)，“胖五”將力助中國航天登上更廣闊的舞臺。

助力深空探測器穿越星際

探索浩瀚宇宙，是中華民族千百年來孜孜以求的夢想。隨著航天技術(shù)發(fā)展，我國有序部署推進深空探測計劃，不斷探尋太空奧秘。

此前，我國深空探測的主要目標(biāo)是月球，相繼用有著“金牌火箭”之稱的長征三號甲系列運載火箭，發(fā)射了“嫦娥一號”至“嫦娥四號”月球探測器。然而如果要將更大重量的探測器送上月球，或者將探測器送往更遙遠的火星，需要有運載能力更大的火箭，目前長征火箭家族中只有“胖五”可以擔(dān)綱。

記者從航天科技集團六院了解到，承擔(dān)火星探測器發(fā)射任務(wù)的長征五號遙四運載火箭，裝有該院研制的4型共30臺發(fā)動機，分別是8臺120噸級液氧煤油發(fā)動機、2臺50噸級氫氧發(fā)動機、2臺9噸級膨脹循環(huán)發(fā)動機和18臺姿控發(fā)動機。它們?yōu)榛鸺峁┝松锨嵉钠痫w推力。

據(jù)航天科技集團八院黨委書記宗文波介紹，以8臺120噸級液氧煤油發(fā)動機為動力的4個直徑3.35米助推器，是國內(nèi)目前最大的低溫液體助推器。它們是“胖五”起飛的主要動力源，所提供的起飛推力占90%以上。

“胖五”出色的運載能力，為我國火星探測計劃奠定了堅實基礎(chǔ)。相比此前我國實施的月球探測任務(wù)，此次“胖五”發(fā)射火星探測器具有幾個特點：一是入軌速度更快，火箭與探測器分離時的速度將快于每秒11.2千米的第二宇宙速度;二是探測器更重，我國火星探測器重約5噸，比“嫦娥四號”探測器重1噸多，是目前我國發(fā)射最重的深空探測器;此外，此次火星探測任務(wù)在環(huán)繞探測的同時，還要實現(xiàn)在火星表面軟著陸和巡視探測，任務(wù)的多樣性對運載火箭的發(fā)射能力提出了更高要求。

未來，“胖五”還將助力中國深空探測器飛向更遙遠的木星、土星等。

給高軌衛(wèi)星發(fā)射提供更多選擇

“胖五”作為我國新一代運載火箭中首個立項研制的型號，始終以大幅提升我國進入空間的能力為己任。除了面向深空，其地球同步轉(zhuǎn)移軌道運載能力可達14噸，可為滿足未來我國地球同步軌道衛(wèi)星的發(fā)射需求提供更多選擇。

此前，我國發(fā)射高軌衛(wèi)星的主力軍是長征三號甲系列運載火箭。其中運載能力最大的長征三號乙運載火箭，地球同步轉(zhuǎn)移軌道運載能力約為5.5噸，可滿足目前我國大部分高軌衛(wèi)星的發(fā)射需求。

隨著技術(shù)發(fā)展，更大衛(wèi)星平臺相繼問世，其具備更強能力、更多功能，可以攜帶更多有效載荷，同時重量也更大，對火箭的運載能力有著更高要求。例如長征五號遙三運載火箭成功發(fā)射的實踐二十號衛(wèi)星，基于我國最新的東方紅五號衛(wèi)星平臺研制，重量達到8噸。如果用長征三號乙運載火箭，無論如何也是發(fā)射不了的，而“胖五”完成此類任務(wù)則游刃有余。

據(jù)一院長征五號運載火箭總設(shè)計師李東介紹，“胖五”的出現(xiàn)不僅提升了我國高軌衛(wèi)星的發(fā)射能力，也為不同任務(wù)帶來了更多選擇。例如發(fā)射重量在5噸左右的高軌衛(wèi)星，既可以用長征三號乙運載火箭發(fā)射，實現(xiàn)較高性價比，也可以通過長征五號火箭搭配上面級以“一箭雙星”方式發(fā)射，更快速地完成多星部署。

為空間站提供“私人訂制”發(fā)射服務(wù)

同屬于長征五號系列的長征五號B運載火箭，是我國首個采用一級半構(gòu)型的新一代大型液體運載火箭，也是專門為載人航天工程空間站建設(shè)而研制的一型火箭。它將為我國空間站核心艙和實驗艙提供“私人訂制”般的發(fā)射服務(wù)。

長征五號B運載火箭的近地軌道運載能力可達25噸，其獨有的大推力直接入軌技術(shù)和大直徑艙箭分離技術(shù)，可實現(xiàn)只用一級火箭直接將有效載荷送入預(yù)定軌道。它擁有國內(nèi)最大的整流罩，其高度20.5米、直徑5.2米，如同一幢6層小樓，足夠容納空間站艙段。為滿足空間站交會對接的要求，它還具備“零窗口”發(fā)射能力。

在中國載人航天工程中，有著“神箭”美譽的長征二號F火箭，承擔(dān)了“天宮一號”“天宮二號”以及所有“神舟”系列飛船的發(fā)射任務(wù)。而接下來，我國載人航天工程將建造空間站，這對火箭運載能力提出了更高要求。例如中國空間站核心艙全長16.6米，重量超過22噸，目前我國只有“胖五”能完成發(fā)射任務(wù)。

今年5月5日，長征五號B運載火箭圓滿完成首飛任務(wù)，我國空間站階段飛行任務(wù)首戰(zhàn)告捷，為實現(xiàn)中國載人航天工程第三步發(fā)展戰(zhàn)略奠定了堅實基礎(chǔ)。（姜 哲 記者 付毅飛）