中新社海南文昌12月27日電 題：大塊頭有大智慧：“數(shù)”說長征五號火箭
作者 郭超凱 姜哲
12月27日，長征五號遙三火箭在中國文昌航天發(fā)射場成功發(fā)射。幾個關(guān)鍵數(shù)字或可揭秘這型“大塊頭”運載火箭蘊含的“大智慧”。
5：5米大尺寸結(jié)構(gòu)
長征五號火箭由中國航天科技集團所屬中國運載火箭技術(shù)研究院抓總研制，由5米芯級捆綁4個3.35米助推器，全箭長約57米。據(jù)介紹，5米直徑大型箭體結(jié)構(gòu)為中國運載火箭首次采用，是火箭實現(xiàn)運載能力重大跨越的基礎(chǔ)，設(shè)計、制造、試驗難度大。
長征五號火箭起飛重量約870噸，其自身的結(jié)構(gòu)重量卻只占約10%。該火箭殼體“蒙皮”的厚度在1.2毫米至2毫米之間，整流罩的蒙皮厚度更是薄至0.3毫米。業(yè)內(nèi)專家向中新社記者表示，在相同剛度下，火箭殼段的重量減少10%以上，可以為火箭減輕重量，裝更多的燃料，“舉”起更重的衛(wèi)星。
長征五號火箭是中國運載火箭升級換代的里程碑工程，采用全新的5米箭體結(jié)構(gòu)，打破了中國40余年來傳統(tǒng)運載火箭3.35米箭體直徑的限制。郭文彬 攝
25：25噸運載能力
長征五號火箭從增強進入空間能力的角度出發(fā)，瞄準(zhǔn)中國航天發(fā)展的現(xiàn)實需求，使中國運載火箭的運載能力相比從前提高了2倍多。
長征五號火箭能將25噸級的航天器送到近地軌道、將14噸級的航天器送到地球同步轉(zhuǎn)移軌道，也可以將8噸級的探測器送到地球-月球轉(zhuǎn)移軌道、將5噸級的探測器送到地球-火星轉(zhuǎn)移軌道。在搭配合適的上面級后，長征五號火箭還能把探測器送到木星等太陽系內(nèi)行星。
12：12臺大推力發(fā)動機
發(fā)動機是火箭的“心臟”，長征五號火箭采用了3型12臺全新研制的大推力發(fā)動機，主發(fā)動機均采用無毒無污染的推進技術(shù)，起飛重量約870噸，起飛推力超過1000噸。
記者了解到，長征五號火箭芯一級配置2臺地面推力50噸的YF-77氫氧發(fā)動機，該發(fā)動機技術(shù)在國際同類發(fā)動機中處于先進水平。芯二級配置真空推力8.83噸的YF-75D新型膨脹循環(huán)氫氧發(fā)動機。
此外，長征五號火箭的4個助推器分別配置2臺地面推力120噸的YF-100液氧煤油發(fā)動機。此型發(fā)動機推力大、比沖高，是中國目前推力最大的火箭發(fā)動機，已成為中國新一代運載火箭各個不同構(gòu)型火箭共用的基礎(chǔ)動力裝置。三型發(fā)動機的結(jié)合，能大幅提高中國運載推進技術(shù)水平。
由于體型龐大，長征五號火箭也被民眾親切地稱呼為“胖五”。郭文彬 攝
-253℃：使用低溫液氫燃料
長征五號火箭貯箱內(nèi)推進劑(液氫、液氧和煤油)量占火箭總體重量的90%多，液氫溫度是-253攝氏度左右、液氧溫度是-173攝氏度左右。
熱力學(xué)中定義的最低溫度是-273.15攝氏度，這個溫度被稱為絕對零度。長征五號火箭中液氫的溫度已接近絕對零度，但火箭外表面溫度依然可以一直保持在0攝氏度以上，只因為火箭的貯箱外“穿著”一層不到30毫米厚的“防寒服”，讓火箭內(nèi)的儀器、設(shè)備、電纜等正常工作。
據(jù)介紹，燃料在火箭發(fā)動機燃燒時的最高溫度超過3300攝氏度，如此巨大的溫差在瞬間切換，這種工況也是地球上絕無僅有的奇觀。
247：突破247項關(guān)鍵技術(shù)
長征五號火箭突破了以12項重大關(guān)鍵技術(shù)為代表的247余項關(guān)鍵技術(shù)。其中包括大直徑箭體結(jié)構(gòu)設(shè)計、制造與試驗技術(shù)；助推器發(fā)動機擺動及前支點傳力大型液體運載火箭姿態(tài)控制技術(shù)等，這些技術(shù)均是中國運載火箭研制史上首次遇到的重大核心關(guān)鍵技術(shù)，在世界運載火箭中也屬高難問題。
長征五號火箭在采用大量新技術(shù)的同時，與之配套的產(chǎn)品也基本為全新產(chǎn)品，全箭新研結(jié)構(gòu)部段26個，新研3型主發(fā)動機，電氣系統(tǒng)箭上新研單機數(shù)量達到1700余臺套，軟件190余個。
20000：開展20000余次各種地面試驗
長征五號火箭研制過程中，生產(chǎn)各類單機超過18000臺，累計開展試驗約近1300項，總計超過20000余次各種地面試驗。
在研制中，型號隊伍創(chuàng)造性地提出多項全新技術(shù)方案，刻苦攻關(guān)，全面掌握了這些全新技術(shù)，使中國運載火箭的技術(shù)有了多項重大突破。業(yè)內(nèi)專家表示，長征五號火箭大幅度提升中國自主進入空間的能力，對構(gòu)建中國新一代無毒、無污染運載火箭的型譜發(fā)揮牽引和輻射作用。
長征五號遙三火箭的成功，搭建了中國航天更加廣闊的大舞臺，未來也將托舉中國月球探測、火星探測、載人空間站建設(shè)等一系列重大工程，為建設(shè)航天強國邁出堅實的步伐。(完)
