中國未來主力火箭，多的是「你不知道的事」
6月22日，長征七號在發射場垂直轉運。
「長七」首飛
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作為中國未來的主力火箭，長征七號當然也不是吃素的！「我報道」小編第一時間為你奉上這份「攻略」，說說「長七」背後的那些事兒。
作者：喻菲 楊春雪 屈婷
中國新一代中型運載火箭——長征七號近期將在海南文昌衛星發射中心首飛，中國2020年前後建成的載人空間站就要靠它來發射貨運飛船。
長征七號的研製單位——中國航天科技集團運載火箭技術研究院介紹，作為中國未來航天發射任務的「主力軍」，長征七號還將滿足載人運載火箭更新換代的長遠需求。
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有多強大？
長征七號火箭總長53.1米，芯級直徑3.35米，捆綁4個直徑2.25米的助推器，助推器長度為現役運載火箭的2倍，起飛重量597噸。
它的運載能力為近地軌道13.5噸，太陽同步軌道5.5噸，將中國中型運載火箭近地軌道的運載能力由8.6噸提高至13.5噸，達到國外同類火箭先進水平。
2
未來能力將如何提升？
運載火箭的運載能力有多大,中國航天的舞台就有多大。
據運載火箭技術研究院介紹，中國目前研製規模和技術跨度最大的火箭——長征五號將於今年下半年首飛，具備近地軌道25噸，地球同步轉移軌道14噸的運載能力，與國際上主流運載火箭的運載能力相當，將承擔發射嫦娥五號、空間站核心艙以及火星探測等具有里程碑意義的重大任務，將大幅提高中國進入太空的能力。
中國部分現役火箭。
「長七」數字樣機截面展示。
此外，中國15年內有望發射重型運載火箭。在目前的設計藍圖中，重型運載火箭箭體直徑近10米，全箭總長近百米，運載能力是現有火箭運載能力的5倍多，超過正在研製的美國下一代運載火箭的運載能力，可滿足未來載人月球探測、火星取樣返回，太陽系行星探測等多種深空探測任務需求，保障中國在未來宇宙探索和更大更遠空間的話語權。
「長七」總裝。
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「高冷范兒」
不同於現役火箭多採用有劇毒的推進劑，長征七號採用中國具有自主知識產權的液氧/煤油發動機，實現無毒、無污染。
液氧的溫度達零下183攝氏度。在研製火箭的試驗中，每次低溫燃料加註後，試驗現場的發射塔就像是個「大冷庫」。
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首枚數字火箭
長征七號採用三維無圖紙設計和製造技術，代表了中國運載火箭研製領域數字化的最高水平，研製能力接近波音、空客和NASA，標誌著中國新一代運載火箭在數字化設計能力上已躋身國際先進行列。
「長七」總設計師範瑞祥。
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設計師就是這麼有才華
長征七號總體設計團隊80%以上未滿35歲，成員均為中共黨員，46%擁有博士學位。
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風雨「難阻」發射
現役火箭發射時都會避開雷雨天，但海南文昌發射場氣候潮濕，降水量大，因此長征七號採用防水設計，就像給火箭穿上了金鐘罩鐵布衫，即使中雨也能發射。
此外，海南文昌發射場有「淺層風」，給長征七號運載火箭垂直轉場帶來挑戰。設計部門給長征七號裝上了「防風減載裝置」，即使遇到8級大風也不怕。
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「薄皮大餡」
火箭是個「鋼筋鐵骨」的大個子，體重幾百噸，而這個大傢伙體重的90%甚至更多都是燃料。大家肯定都覺得，火箭外殼一定是特別厚重，才能支撐起這樣的龐然大物。其實，火箭的外殼是很薄的，最薄處僅有0.8毫米，和雞蛋殼差不多，可以說是薄如蟬翼卻力量驚人。
火箭的重量每減輕1公斤，就可能使它的有效載荷增加1公斤。對於衛星、飛船來說，能多1公斤，就可能增加一項重要的功能，就可能為衛星或航天員提供多一份保障。可燃料重量是不能隨意增減的，所以，火箭設計師們就把心思動在了火箭的外殼上，把火箭的外殼變薄，目的就是為了給火箭減重。
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火箭有「 臍帶」
胎兒在母體里的10個月，臍帶起到了至關重要的作用，它為胎兒吸取養料、排除廢料。火箭在到達發射場之後，也有著這樣重要的「臍帶」，與母體內的臍帶有著異曲同工之妙，它就是火箭的加註管道、供氣管道、空調管道以及電纜等等，它們向火箭源源不斷地輸送燃料、供氣以及調節體溫。
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發射平台要塗「防晒霜」
火箭發射點火的剎那，溫度高達2800攝氏度，發射平台既要能承受強熱流的沖刷，又要耐得住強高溫。為延長發射平台的使用壽命，在每次火箭發射前，技術人員就要為即將執行發射任務的平台表面塗覆大面積「防晒霜」——特種防護塗層。
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起飛20秒噴400噸水
火箭點火起飛時，箭體尾部噴出的火焰幾乎「直擊」發射平台，使得發射平台瞬間接近3000攝氏度，足以溶化絕大多數金屬和非金屬材料，即便火箭發射平台由特殊材料製成，表面有防熱塗層，也很難承受如此高的溫度。
新一代運載火箭發射時與其他火箭不同的是：發射平台旁的「大流量噴水降溫降噪系統」要給發射平台噴水降溫，否則火箭發射台內部的儀器設備很可能因高溫受影響。
在噴射的400噸水中，有30%的水會汽化到大氣中，60%的水則通過導流槽流走，水份蒸髮帶走大量的熱，發射平台核心區降溫幅度在1000度左右。此外，該系統還有良好的降低噪音效果。
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與馬屁股有神馬關係？
火箭需要運輸更大的重量，就要直徑更大、箭體更長。理論上沒錯，但在現實中就受到諸多限制。
火箭研製地與發射地一般有一定距離，大多是用火車或者汽車運輸。路上難免會通過一些隧道，隧道的寬度都是參照鐵軌的寬度確定的。火箭要通過這些隧道，直徑就不能超出隧道的寬度。再考慮到火車晃動、會車等因素，火箭的直徑就更受限制了。所以，中國現役運載火箭直徑最大的為3.35米。
英國人發明火車時，火車軌道的寬度沿用了馬車的輪寬標準，而馬車的輪寬可以一直追溯到羅馬戰車，古羅馬人是按照拉戰車的兩匹馬的屁股寬度設定的。
所以，馬屁股的寬度決定了鐵軌間的距離，鐵軌間的距離決定了隧道的寬度，隧道的寬度則影響了火箭的直徑。
去文昌，我們走海運！
而海南文昌發射中心啟用後，這個限制就可以突破了，因為火箭可以通過海運，不再受限於隧道的寬度。今年下半年將發射的中國最大的火箭長征五號的直徑就達到了5米，未來，中國還會有更大直徑的火箭誕生。
（編輯：屈婷）
文中圖片除註明外，均為中國航天科技集團運載火箭技術研究院提供。
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