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厲害了,“胖五”

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厲害了,“胖五”

大家好,我是長征五號運載火箭,你們可以喊我“胖五”……2019 年 12月 27 日,我?guī)е鵁o數中華兒女的希望成功飛天,開啟了星辰大海的新征途。突然間成為了“網紅”,我的內心十分激動。什么?你還不知道我的厲害之處?那你就 OUT 啦!趕快來和我做朋友,好好認識一下吧!

1.我是“大力神”

我的全名是“長征五號系列運載火箭”,不過大家都喜歡喊我“胖五”。我的腰圍直徑是 5 米,比兄弟姐妹們的 3.5 米直徑大很多;身高是56.97 米,相當于 20 層樓那么高;體重有 879 噸,相當于 600 輛小轎車或 200 頭大象的重量呢,是我們火箭家族尺寸最大的。

我的大塊頭可不是浪得虛名,我的運載能力杠杠的!相比于現(xiàn)役的哥哥姐姐們,我的近地軌道運載能力提升了 2.5 倍,可將 16 輛小汽車重的(25 噸)衛(wèi)星大兄弟送入太空,以后重達 8 噸的月球探測器、20 噸級中國空間站艙段都在我的能力范圍內,我就是中國新一代太空“大力神”!

2020 年,我會努力將火星探測器送到 4 億千米外的火星,需要我加速到第二宇宙速度(11.2km/s),就是讓衛(wèi)星掙脫地球引力而成為圍繞太陽運行的人造行星的速度。目前,只有我“胖五”能做到!成為我國目前運載能力最強的火箭,標志著我們由航天大國邁向航天強國。

2.我有“兩顆心”

為了讓我擁有更強大的威力,中國航天人夜以繼日辛勤付出,給了我兩顆最先進的心臟——YF-100 液氧煤油發(fā)動機和 YF-77 氫氧發(fā)動機,讓我可以達到 11.2km/s 的第二宇宙速度,扛起未來中國航空航天的責任重擔。

老話說,一顆紅心,兩手準備,你問我為啥我是兩顆心呢?

先來看看我的身體結構吧!

爸爸媽媽按照系列化、組合化、模塊化的設計理念,首次采用難度大的 5 米直徑大型箭體結構,為我打造了全新的箭體結構。我的身體由 5 米芯級模塊、3.35 米或 2.25 米助推器模塊組成,可以根據發(fā)射需求進行模塊的個性化組合,形成不同的運載火箭構型,這樣我就可以利用這項“團隊技能”實現(xiàn)“一箭多用”,達到科學技術和經濟效益的完美結合!沒錯,我就是運載火箭中的“變形金剛”!

爸爸媽媽說,我身體的助推器模塊工作時間較短,適合推力大、推進劑能量密度高的 YF-100 液氧煤油發(fā)動機。它的威力有多大?打個比方,液氧煤油發(fā)動機把燃料注入燃燒室的渦輪泵能產生 500 個大氣壓,相當于把海平面的水打到 5000 米的高空。

但是火箭發(fā)動機設計需要考慮效率指標——比沖,即單位時間內消耗單位推進劑所產生的推力。由于煤油發(fā)動機的比沖相對較低,所以在相同的總沖下就要攜帶更多的燃料,我的體重就會飆升,本身人家已經有點胖了……所以就需要尋找另一顆心,咋辦呢?

爸爸媽媽白手起家、埋頭苦干,自主研制了 YF-77 氫氧發(fā)動機, 安裝在我體內工作時間長的芯級模塊(含芯一級和芯二級),比沖較高的特點讓我保持動力輸出的同時減少了體重。氫氧推進劑是目前化學推進劑能量最高的一種推進劑,國外的大型運載火箭兄弟都用它。重 要的是,我的心臟(發(fā)動機)所需要的燃料以及反應產物,都是綠色無污染的!

OMG,瞅瞅我的不少弟弟妹妹,喝的都是偏二甲肼和四氧化二氮(推進劑),消化后的產物都是劇毒物,危害地球奶奶的身體健康。我的氫氧發(fā)動機采用的推進劑是液氧和液氫,消化后的產物是綠色無污染的水:2H2 + O2 = 2H2O。

正是這兩顆心臟的穩(wěn)定支撐,讓我有了這般優(yōu)異的表現(xiàn)。

3.我還叫“冰箭”

我能有第二顆心臟,可謂是歷經了“九九八十一難”。也許你會說,不就是個發(fā)動機嗎,有啥了不起?那你就錯了,因為發(fā)動機研制太難了!氫氧發(fā)動機化學反應,初中生都知道,但在我體內實現(xiàn)卻不容易。

標準氣壓下,液氧溫度-183℃,液氫溫度-253℃,幾乎接近絕對零度(熱力學的最低溫度-273.15℃),人送外號“冰箭”。如何保存低溫燃料是個很大的問題。爸爸媽媽利用全新工藝與材料,精心打造了一層“防寒服”包裹住我的肚子(貯料箱),保證液氫和液氧乖乖呆在我的肚子里,避免其他器官(其它組成部分)受到傷害。雖然我體內 90%以上都是接近絕對零度的低溫燃料,但我的體表溫度仍在 0℃以上。

冰冷的液體燃料儲存在貯料箱,在我“上天”的時候,經渦輪泵增壓注入我的心臟(發(fā)動機),消化后產生“暖暖的”的水蒸氣和 CO2,溫度瞬間高達 3000 多度,如此“冰火兩重天”的巨大溫差在瞬間轉換,是地球上絕無僅有的奇觀。如何防止高溫傷害我的心臟零件(發(fā)動機的配套零部件)也是一個問題。為此爸爸媽媽利用已知導熱能力最低的特殊納米材料 氣凝膠,制作了一層“隔熱服”包裹住我的心臟零件免受傷害。

爸爸媽媽累計開展近 1300 項、總計超過 20000 余次各種地面試驗,突破了以 12 項重大關鍵技術為代表的 247 項關鍵技術,新技術比例達到 100%,核心技術全部實現(xiàn)國產化。正是這些年來點點滴滴的進步,鑄就了我強大的“中國心”,摘得中國“最大推力液氧煤油發(fā)動機”、“最大推力氫氧發(fā)動機”和“比沖性能最高的火箭發(fā)動機”的桂冠。

中國人憑借著自己的力量在蒼穹之上站穩(wěn)了腳跟, 照亮了我們的強國夢,也照亮了人類向著未知領域不斷前行的道路。偉大事業(yè),始于夢想、基于創(chuàng)新、成于實干。但是,我們也要深刻認識到,我們在空間科學技術的很多方面,和航天強國仍然存在差距。

最后我想說的是,前路漫漫,讓我們一起叩問初心使命,展望星辰大海!

評論
湖北胡石倫
太師級
我的全名是“長征五號系列運載火箭”,不過大家都喜歡喊我“胖五”。
2024-01-08