火箭“胖五”的前世今生
长征五号有着庞大的身躯和强大的心脏,还有诸多江湖称号“大火箭”、“胖火箭”、“胖五”和“冰箭”,更是十年铸箭、万人铸箭。
是的， 胖五火箭发射失败了。哪怕不算前20年的研制期，仅仅是立项后的砺“箭”，“胖五”就花了10年时间。按说在新一代成员里，“老大哥”“胖五”是最先启动研制的，但是却比长征六号和长征七号这些更晚诞生，足见其难度之大、风险之高。长征五号虽是重型运载火箭，但运载能力大约仅为超重型的美国土星五号载人登月火箭的五分之一。让长征五号担当中国的载人登月计划会有一定的困难，但也不是完全不可能。近期一系列的科研探索表明，可以把环月接应指挥舱和登月舱分别使用两支以上重型火箭发射到绕地轨道上，然后在轨重新装配后送往月球实施载人登月和返回。而长征五号和它的变型可能是完成实施这种接力计划的最佳候选者。“从技术上讲，中国航天具备了开展载人登月的基本能力。”长征五号首飞成功为中国载人航天工程总设计师周建平的这句话作出了最好的注解。由于空间站技术的进步和积累，可能载人登月无需再依靠土星五号这种超重型火箭，不应再走美国阿波罗计划的老路，长征五号在建立月球基地的宏伟事业中一定是大有作为的。但是长征五号不能也不会包打天下，在月球基地建设和登陆火星工程中超重型运载火箭仍然不可缺少，这也是为什么推力为三千吨以上的长征九号的研制工作已经开始。
今天下午六点左右，我国新一代大型运载火箭长征五号将首飞。长征五号有着庞大的身躯和强大的心脏，还有诸多江湖称号“大火箭”、“胖火箭”、“胖五”和“冰箭”，更是十年铸箭、万人铸箭。下面就请它来讲讲自己的前世今生吧。
我的身世
从中国航天事业起步到现在已经六十年了，我的大哥“长征一号”空间运载火箭正是中国航天事业的长子。在这些年，我们“长征”家族越来越壮大，能力越来越强劲，而且完全是我国科学家自己设计、制造、试验出来的。我们长征家族还走进了国际商业发射服务市场，帮助其他国家发射卫星。
随着世界航天如火如荼地发展，主要航天强国都“诞生”了新一代大型运载火箭，我国火箭运载能力方面与国外同类火箭相比，还是有一定差异。为了满足国家重大航天工程任务需求，研制我国新一代大型运载火箭已迫在眉睫。
其实早在上个世纪八十年代，中国第一代运载火箭系列正在逐步形成和发展阶段，那时科学家们就已经开始酝酿和规划中国的新一代运载火箭。从1986年开始，在国家的支持下，先后开展了长达20年的新一代运载火箭方案论证工作，先后完成了新一代运载火箭论证、液氧/煤油与氢氧两种大推力火箭发动机关键技术研究、新一代运载火箭技术发展途径和总体初步方案研究、型号预先研究工作及工程研制立项准备、预发展阶段关键技术研究等一系列论证研究工作。配套的两型主动力发动机，即120吨级液氧/煤油发动机和50吨级氢氧发动机分别于2000年和2001年立项，开始了工程研制工作。
2006年，新一代运载火箭工程正式立项，也就是大家熟知的长征六号、长征七号和我，分别是新一代小型、中型和大型运载火箭。我的“师傅们”——航天人历时10年，谱写了一曲新一代大型运载火箭研制的激昂篇章。我是新一代运载火箭中第一个立项研制的型号，按照系列化、组合化、模块化思想设计，采用5m直径箭体结构、无毒无污染的液氧/煤油和液氢/液氧推进系统、全新高可靠电气系统、以“新三垂”为代表的全新测试发射模式，将使我国火箭的运载能力大幅提升，火箭整体性能和总体技术达到国际先进水平，为中国航天进入更大的舞台提供了坚实基础。
心宽体胖
如果我站立在地面，“身高”达到约57米，相当于20层楼那么高，芯级“腰围”直径达5米，助推器“腰围”直径达3.35米。这是目前我国火箭兄弟中直径最大的，而目前我国现役火箭箭体直径最大的只有3.35米，也就是我的大长腿比得上传统火箭的身子骨。在运载能力上，我的能力和国外现在主流大型运载火箭相当，具备近地轨道25吨，比现役火箭的运载能力提升了2.5倍，好比可以一次将16台小轿车送入太空，绝对算得上“大力士”的美誉。
千万不要小看我的芯级腰围从3.35米到5米的跨度，这是一个质的飞跃，不是一个简单的放大。从设计的能力、仿真的手段，加工制造一直到地面各种试验，都是一个飞跃。例如，我的“身体”结构制造，要加工制造5米的箭体结构，要从基础的机械加工、贮箱的焊接、铆接所有的工装都是一个大的飞跃，有很多技术难题需要克服。
经过15年不懈攻关，我的“心脏”——8台全新研制的120吨液氧煤油发动机被装配在我的4个助推器上，4台全新研制的氢氧发动机在一级和二级火箭上各装配了两台。120吨液氧煤油发动机的威力到底有多大？我的“师傅们”打了个形象的比喻，120吨液氧煤油发动机产生的最高压强达500个大气压，相当于把上海黄浦江的水抽到5000米高度的青藏高原。
不同于目前使用化学燃料的常规火箭，在我身体中流淌的“血液”是采用无毒、无污染的液氢液氧作为推进剂。在我800多吨的身体里，90%是-252摄氏度的液氢和-183摄氏度的液氧，这已经接近低温的极限，“冰箭”一名正源于此。
我从2006年国家正式批准立项研制孕育至今首秀，可谓十年磨一“箭”。据不完全统计，这十年中，有上万航天人参与了我的研制，进行的各类试验也不下千次。
我的使命
在未来我国探月工程三期“绕”、“落”、“回”的最后一步，从月球上采集月岩标本返回地球，这就需要强大的运载能力，我自然当仁不让。而空间站工程核心舱及实验舱，每个舱都是20吨级，自然只能靠我托举上天。还有我国二代导航二期工程、火星探测等国家重大工程任务需要高性能、高可靠的运载工具，也只能由我来担当唯一男主角。
未来，我将是中国进入空间的擎天重器，让更有能力更强的航天器在太空中绽放光彩，让人类在太空中走得更远。
编辑：纪阿黎
（专家：钱航，中国科学院国家空间科学中心博士，现中国运载火箭技术研究院总体设计部型号设计师，科普中国微平台原创首发）
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