長(cháng)征五號首飛時(shí)間-長(cháng)征五號發(fā)射視頻
從國防科工局、國家航天局獲悉，11月3日20時(shí)43分，中國最大推力新一代運載火箭長(cháng)征五號，在中國文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火升空，約30分鐘后，載荷組合體與火箭成功分離，進(jìn)入預定軌道，長(cháng)征五號運載火箭首次發(fā)射任務(wù)取得圓滿(mǎn)成功。
長(cháng)征五號首飛時(shí)間
11月3日20時(shí)43分，我國最大推力新一代運載火箭長(cháng)征五號從中國文昌航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射成功。
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長(cháng)征五號首飛：中國航天史將從此刻劃分成兩段
我國新一代運載火箭系列中的大型火箭長(cháng)征五號使用無(wú)毒無(wú)污染的新一代高能推進(jìn)劑組合，采用了大量高新技術(shù)，運載能力比老一代運載火箭提高了兩倍多。長(cháng)征五號是我國運載火箭更新?lián)Q代的里程碑，顯著(zhù)提高了我國進(jìn)入空間的能力，是我國從航天大國邁向航天強國的標志。
大火箭的研制歷程
冷戰結束前后，歐美日等發(fā)達國家競相研制新一代運載火箭，如美國的宇宙神4和德?tīng)査?，歐洲的阿里安5和日本的H-II系列火箭。即使是歐美的老一輩運載火箭也和彈道導彈項目有著(zhù)千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，而新一代運載火箭立足軍民用航天發(fā)射，不僅運載能力有了很大的提高，還應用了更先進(jìn)的技術(shù)和設計，具有更高的可靠性、安全性和環(huán)保性能。
20世紀80年代，我國第一代運載火箭逐漸完成發(fā)展的同時(shí)，中國航天也在醞釀新一代運載火箭的論證和研制，863計劃中就專(zhuān)門(mén)提到要研制新一代運載火箭。從1986年開(kāi)始，中國航天進(jìn)行了長(cháng)時(shí)間的論證，進(jìn)行了關(guān)鍵技術(shù)的預先研究，完成了新一代火箭的總體方案的初步論證。早期完成關(guān)鍵技術(shù)突破后，2000年和2001年120噸級液氧煤油發(fā)動(dòng)機和50噸級液氧液氫發(fā)動(dòng)機正式立項，進(jìn)入工程研制階段，并陸續開(kāi)始熱試車(chē)點(diǎn)火。各項分系統的研制步入正軌后，2006年新一代運載火箭中的頂梁柱，也就是被我們稱(chēng)為大火箭的長(cháng)征五號運載火箭正式立項，此時(shí)距離新一代運載火箭開(kāi)始論證已經(jīng)過(guò)去了20年。
長(cháng)征五號火箭研制過(guò)程中，先后完成了120噸級YF-100液氧煤油發(fā)動(dòng)機和50噸級YF-77液氧液氫發(fā)動(dòng)機的定型，以及5米大直徑液氧和液氫儲箱的試驗，又分別通過(guò)了5米液氧液氫芯級和第二級的動(dòng)力系統全程熱試車(chē)試驗。大火箭還進(jìn)行了助推器分離試驗和整流罩分離試驗，并在新建的亞洲最大的振動(dòng)塔上完成了大火箭的全箭振動(dòng)特性試驗，循序漸進(jìn)的為火箭的首飛鋪平了道路。長(cháng)征五號火箭助推器使用的YF-100型120噸級液氧煤油發(fā)動(dòng)機也是新一代火箭的長(cháng)征六號和長(cháng)征七號的主發(fā)動(dòng)機，2015年9月20日和2016年6月25日，長(cháng)征六號火箭和長(cháng)征七號火箭先后首飛成功，YF-100液氧煤油發(fā)動(dòng)機通過(guò)實(shí)際飛行試驗的考驗，也為長(cháng)征五號火箭的首飛成功奠定了堅實(shí)的基礎。
2015年9月20日，長(cháng)征五號火箭在天津港上船，遠望21和22號將其運送到文昌衛星發(fā)射場(chǎng)。2015年底到2016年初，長(cháng)征五號運載火箭在文昌發(fā)射場(chǎng)進(jìn)行了首飛前最后的實(shí)戰演練-發(fā)射場(chǎng)合練工作。長(cháng)征五號火箭的合練進(jìn)行了我國規模最大的低溫推進(jìn)劑的加注、停放和泄出演練，完整考察了長(cháng)征五號火箭從測試到發(fā)射的全部流程，測試了火箭和發(fā)射場(chǎng)以及地面系統接口的匹配性。毫不夸張地說(shuō)，長(cháng)征五號火箭年底的首飛試驗和年初的發(fā)射場(chǎng)合練的區別，只在于最后是否按下了點(diǎn)火發(fā)射按鈕。歷時(shí)3個(gè)月的發(fā)射場(chǎng)合練工作的順利完成，為長(cháng)征五號運載火箭的首飛做好了最后的準備。
大火箭的總體設計
長(cháng)征五號火箭進(jìn)行了一系列技術(shù)創(chuàng )新，總體設計方案的可靠性和安全性都有了大幅提高。通過(guò)一系列關(guān)鍵技術(shù)的突破，我國運載火箭的研制經(jīng)驗和技術(shù)水平完成了一次飛躍，火箭總體水平達到了國際先進(jìn)水平。
長(cháng)征五號火箭緊隨國際主流運載火箭的發(fā)展趨勢，按照“通用化、系列化、組合化”的設計思想，提出了“一個(gè)系列、兩種發(fā)動(dòng)機和三個(gè)模塊”的總體設計思路。一個(gè)系列指新一代運載火箭，兩種發(fā)動(dòng)機指50噸級液氧液氫發(fā)動(dòng)機和120噸級液氧煤油發(fā)動(dòng)機，三個(gè)模塊指使用液氧液氫推進(jìn)劑的5米直徑模塊，以及使用液氧煤油推進(jìn)劑的3.35米和2.25米模塊。21世紀初的規劃中，我國新一代運載火箭都是這三種模塊的搭配組合的產(chǎn)物，其中長(cháng)征五號火箭以5米模塊為芯級，3.35米和2.25米直徑模塊為助推器，組合出6種不同的構型，近地軌道運載能力為10到25噸，地球同步轉移軌道運載能力為6到14噸。長(cháng)征五號火箭是我國運載火箭史上同時(shí)開(kāi)展6種構型的總體設計，也是同時(shí)優(yōu)化這么多的構型的首次嘗試，將為我國運載火箭的未來(lái)發(fā)展積累了豐富研制經(jīng)驗，奠定了堅實(shí)的技術(shù)基礎。
根據目前的報道，最近幾年準備升空的長(cháng)征五號系列火箭包括11月初首飛的長(cháng)征五號運載火箭和明年首飛的長(cháng)征五號B運載火箭，前者是典型的二級半設計方案，后者是一級半設計方案。具體地說(shuō)，長(cháng)征五號運載火箭5米直徑芯級使用2臺50噸級YF-77液氧液氫發(fā)動(dòng)機，芯級外部捆綁4個(gè)3.35米直徑助推器，4個(gè)助推器各安裝了2臺120噸級的YF-100高壓補燃液氧煤油發(fā)動(dòng)機，長(cháng)征五號火箭的助推器和芯級都在地面點(diǎn)火，火箭起飛總推力約為1078噸�；鸺破鞴ぷ鲿r(shí)間約180秒，而芯級工作時(shí)間約為460秒，所以助推器被視為“半級”，這也是火箭構型二級半和一級半的由來(lái)。長(cháng)征五號火箭第二級是5米直徑液氫箱加3.35米直徑的液氧箱的設計，液氧箱懸掛在液氫箱之下，這樣的設計雖然比共底儲箱性能差，但要比使用兩個(gè)5米直徑儲箱，導致液氧儲箱外形成為一個(gè)大餅質(zhì)量也偏重更合理。第二級使用兩臺YF-75D膨脹循環(huán)液氧液氫發(fā)動(dòng)機，真空中的總推力約為18噸，工作時(shí)間約為700秒，具備二次啟動(dòng)能力。YF-75D發(fā)動(dòng)機比沖約為442秒，比現役長(cháng)征三號甲系列火箭的YF-75發(fā)動(dòng)機略有提高。至于長(cháng)征五號B火箭，作為一種一級半運載火箭，顧名思義它沒(méi)有使用YF-75D發(fā)動(dòng)機的第二級。
對比我國現役的老一代長(cháng)征二號和長(cháng)征三號運載火箭，長(cháng)征五號運載火箭對應型號的級數減少了一級，尤其是長(cháng)征五號B火箭一級半構型，所有發(fā)動(dòng)機都在地面點(diǎn)火，沒(méi)有高空/真空型發(fā)動(dòng)機點(diǎn)火的問(wèn)題，也減少了分離次數，火箭設計的固有可靠性有了一定的提高。長(cháng)征五號火箭設計中還大量使用冗余和預度等手段，進(jìn)一步提高設計可靠性，同時(shí)火箭的控制系統采用了基于1553B總線(xiàn)的`控制系統，實(shí)現了系統級冗余，這也是我國有史以來(lái)第一個(gè)全面采用系統級冗余技術(shù)的運載火箭。經(jīng)過(guò)這樣精心的設計，長(cháng)征五號火箭的設計可靠性達到了0.98，比載人的長(cháng)征二號F火箭的0.97還要略高一籌，為未來(lái)執行各種高價(jià)值衛星和探測器的發(fā)射，以及用長(cháng)征五號B火箭發(fā)射新一代多用途載人飛船奠定了基礎。
大火箭的性能和應用
長(cháng)征五號火箭被稱(chēng)為大火箭，為什么要這么說(shuō)呢?長(cháng)征五號火箭的大，首先體現在體積重量大，長(cháng)征五號火箭芯級直徑5米，助推器直徑3.35米，都比現役長(cháng)征二號F火箭多出大約一半。長(cháng)征火箭火箭高度為56.97米，僅次于使用了逃逸塔的長(cháng)征二號F火箭。長(cháng)征五號火箭的起飛質(zhì)量879噸，比長(cháng)征二號F火箭的498噸高出76%還多。從外形上，肥碩的長(cháng)征五號就要比瘦削的長(cháng)征二號F和長(cháng)征三號B火箭大得多，長(cháng)征五號也由此收獲了航天愛(ài)好者的愛(ài)稱(chēng)“胖五”。
長(cháng)征五號火箭作為我國十年磨一劍的產(chǎn)物，絕非徒有其表，它使用了高效的推進(jìn)劑組合和高性能的火箭發(fā)動(dòng)機，讓長(cháng)征五號火箭的運載能力大有提高，大火箭的大字，還體現在運載能力大。長(cháng)征五號火箭的地球同步轉移軌道運力為約14噸，長(cháng)征五號B火箭的近地軌道運載能力約為25噸，是當之無(wú)愧的大型運載火箭，這兩個(gè)指標不僅比我國上一代運載火箭的紀錄保持者長(cháng)征三號B和長(cháng)征二號F運載火箭都提高了兩倍多，對比國際大型運載火箭也是相當出色的。長(cháng)征五號系列火箭的運載能力高于俄羅斯質(zhì)子號火箭和安加拉火箭，也優(yōu)于歐空局的阿里安5系列火箭，對比美國的宇宙神5火箭和日本的H-IIB火箭更是有過(guò)之無(wú)不及。11月初長(cháng)征五號火箭發(fā)射成功后，它的運載能力將僅次于美國現役的重型德?tīng)査?火箭。實(shí)際使用中長(cháng)征五號火箭還將根據實(shí)際需要搭載遠征二號上面級，具有更靈活的發(fā)射能力，11月初首飛的長(cháng)征五號就將使用遠征二號上面級，將實(shí)踐十七號衛星直接送入靜止軌道。
根據2013年公開(kāi)論文的數據，長(cháng)征五號B火箭200公里-400公里近地軌道運力為23噸，可以用于發(fā)射未來(lái)天宮號空間站的大型艙段，以及其他需要部署在近地軌道的大型衛星和飛船。長(cháng)征五號火箭外加遠征二號上面級，可以將約5.1噸的載荷直接送入地球靜止軌道，也可將至少4.5噸的載荷送入傾角55度高度26000公里的圓軌道。長(cháng)征五號火箭不僅可以發(fā)射9噸級的東方紅五號大型通信衛星，還可以將衛星直接送入靜止軌道，目前只有美國重型德?tīng)査鸺龘碛羞@樣的運載能力，它還可以用于一箭四星發(fā)射北斗導航定位衛星，加速北斗導航系統的部署速度。長(cháng)征五號火箭的奔月軌道運載能力可達8.2噸以上，明年它將用于發(fā)射我國第一顆執行月球取樣返回任務(wù)的嫦娥五號，大火箭運載能力的提高，還將用于發(fā)射未來(lái)2020年的火星探測器。根據火箭總設計師李東的文章，長(cháng)征五號系列運載火箭的近地軌道和地球同步轉移軌道運載能力還具有進(jìn)一步提升的潛力，有需要的話(huà)可以改進(jìn)火箭，適應運載能力更高的工程需求。
綜述
運載火箭的運力有多大，航天的舞臺就有多大。長(cháng)征五號系列火箭大幅提高了我國進(jìn)入空間的能力，為我國航天事業(yè)帶來(lái)了更廣闊的發(fā)展舞臺。長(cháng)征五號火箭作為中國由航天大國向航天強國邁進(jìn)的標志，首飛成功將是中國航天發(fā)展的重要里程碑。
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