火箭「胖五」的前世今生

（專家：錢航，中國科學院國家空間科學中心博士，現中國運載火箭技術研究院總體設計部型號設計師，科普中國微平台原創首發）

今天下午六點左右，我國新一代大型運載火箭長征五號將首飛。長征五號有著龐大的身軀和強大的心臟，還有諸多江湖稱號「大火箭」、「胖火箭」、「胖五」和「冰箭」，更是十年鑄箭、萬人鑄箭。下面就請它來講講自己的前世今生吧。

圖片來自網路

我的身世

從中國航天事業起步到現在已經六十年了，我的大哥「長征一號」空間運載火箭正是中國航天事業的長子。在這些年，我們「長征」家族越來越壯大，能力越來越強勁，而且完全是我國科學家自己設計、製造、試驗出來的。我們長征家族還走進了國際商業發射服務市場，幫助其他國家發射衛星。

隨著世界航天如火如荼地發展，主要航天強國都「誕生」了新一代大型運載火箭，我國火箭運載能力方面與國外同類火箭相比，還是有一定差異。為了滿足國家重大航天工程任務需求，研製我國新一代大型運載火箭已迫在眉睫。

其實早在上個世紀八十年代，中國第一代運載火箭系列正在逐步形成和發展階段，那時科學家們就已經開始醞釀和規劃中國的新一代運載火箭。從1986年開始，在國家的支持下，先後開展了長達20年的新一代運載火箭方案論證工作，先後完成了新一代運載火箭論證、液氧/煤油與氫氧兩種大推力火箭發動機關鍵技術研究、新一代運載火箭技術發展途徑和總體初步方案研究、型號預先研究工作及工程研製立項準備、預發展階段關鍵技術研究等一系列論證研究工作。配套的兩型主動力發動機，即120噸級液氧/煤油發動機和50噸級氫氧發動機分別於2000年和2001年立項，開始了工程研製工作。

2006年，新一代運載火箭工程正式立項，也就是大家熟知的長征六號、長征七號和我，分別是新一代小型、中型和大型運載火箭。我的「師傅們」——航天人歷時10年，譜寫了一曲新一代大型運載火箭研製的激昂篇章。我是新一代運載火箭中第一個立項研製的型號，按照系列化、組合化、模塊化思想設計，採用5m直徑箭體結構、無毒無污染的液氧/煤油和液氫/液氧推進系統、全新高可靠電氣系統、以「新三垂」為代表的全新測試發射模式，將使我國火箭的運載能力大幅提升，火箭整體性能和總體技術達到國際先進水平，為中國航天進入更大的舞台提供了堅實基礎。

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心寬體胖

如果我站立在地面，「身高」達到約57米，相當於20層樓那麼高，芯級「腰圍」直徑達5米，助推器「腰圍」直徑達3.35米。這是目前我國火箭兄弟中直徑最大的，而目前我國現役火箭箭體直徑最大的只有3.35米，也就是我的大長腿比得上傳統火箭的身子骨。在運載能力上，我的能力和國外現在主流大型運載火箭相當，具備近地軌道25噸，比現役火箭的運載能力提升了2.5倍，好比可以一次將16台小轎車送入太空，絕對算得上「大力士」的美譽。

千萬不要小看我的芯級腰圍從3.35米到5米的跨度，這是一個質的飛躍，不是一個簡單的放大。從設計的能力、模擬的手段，加工製造一直到地面各種試驗，都是一個飛躍。例如，我的「身體」結構製造，要加工製造5米的箭體結構，要從基礎的機械加工、貯箱的焊接、鉚接所有的工裝都是一個大的飛躍，有很多技術難題需要克服。

經過15年不懈攻關，我的「心臟」——8台全新研製的120噸液氧煤油發動機被裝配在我的4個助推器上，4台全新研製的氫氧發動機在一級和二級火箭上各裝配了兩台。120噸液氧煤油發動機的威力到底有多大？我的「師傅們」打了個形象的比喻，120噸液氧煤油發動機產生的最高壓強達500個大氣壓，相當於把上海黃浦江的水抽到5000米高度的青藏高原。

不同於目前使用化學燃料的常規火箭，在我身體中流淌的「血液」是採用無毒、無污染的液氫液氧作為推進劑。在我800多噸的身體里，90%是-252攝氏度的液氫和-183攝氏度的液氧，這已經接近低溫的極限，「冰箭」一名正源於此。

我從2006年國家正式批准立項研製孕育至今首秀，可謂十年磨一「箭」。據不完全統計，這十年中，有上萬航天人參與了我的研製，進行的各類試驗也不下千次。

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我的使命

在未來我國探月工程三期「繞」、「落」、「回」的最後一步，從月球上採集月岩標本返回地球，這就需要強大的運載能力，我自然當仁不讓。而空間站工程核心艙及實驗艙，每個艙都是20噸級，自然只能靠我托舉上天。還有我國二代導航二期工程、火星探測等國家重大工程任務需要高性能、高可靠的運載工具，也只能由我來擔當唯一男主角。

未來，我將是中國進入空間的擎天重器，讓更有能力更強的航天器在太空中綻放光彩，讓人類在太空中走得更遠。

編輯：紀阿黎

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