东方红,太阳升

2020-07-30 07:24牙牙
学苑创造·B版 2020年8期
关键词:返回舱文昌神舟

2020年4月24日,是我国首颗人造卫星东方红一号发射升空50周年纪念日,也是第5个中国航天日。本期,牙牙为大家带来航天专题——《东方红,太阳升》,给大家介绍中国空间站火箭天团的最后一位团员——“胖五”;同时,在《这就是中国航天》漫画中,与大家一起重温中国航天的辉煌历程。

日前,为我国载人空间站工程研制的长征五号B运载火箭,搭载新一代载人飞船试验船和柔性充气式货物返回舱试验舱,在我国文昌航天发射场首飞成功。至此,参与我国空间站建设的“长征火箭天团”成员——长征二号F、长征七号、长征五号B已经全部到位。

块头最大、运力最强的“胖五”

长征五号B由芯一级、芯二级和4个助推器组成。芯级火箭直径达5米,高度为57米,4个助推器的直径均为3.35米。火箭整体看起来比较粗大,因此有“胖五”的昵称。它的运载能力是我国现役火箭中最强的,近地轨道运载能力达到22吨,可发射较大规模的航天器。空间站的各个舱段,重量均达到20吨以上,只有长征五号B火箭能够运载。在此之前,我国近地轨道运载能力最强的是长征二号F火箭,运载力约为8.8吨。

按照规划,长征五号B后续将发射核心舱、实验舱、神舟飞船、天舟飞船等,像搭积木一样搭起空间站。据统计,自1999年神舟一号发射以来,我国载人航天工程已先后組织实施了16次重大飞行任务,全部取得成功。

“胖五”和神舟飞船的区别

首先,在舱体结构上两者不同。神舟飞船采用的是三舱结构:服务舱、返回舱和轨道舱;而“胖五”采用的是服务舱和返回舱的两舱结构。为什么没有轨道舱了呢?简单来讲,就是返回舱的空间已经足够大,没必要额外增加一个舱室了。

其次,从外观上看,神舟飞船采用钟形设计,这是为了在既定直径下,尽量增加内部空间。而“胖五”的直径长,所以采用了倒锥形设计,这种设计结构简洁,而且便于加工和制造,是当今各国新飞船的主流设计风格,如美国的猎户座飞船、SpaceX的载人龙飞船等都使用了倒锥形设计。且“胖五”由于采用了全新的防热材料和结构,耐热能力是神舟飞船的三倍以上!

此外,“胖五”停靠空间站的在轨寿命也延长了。此前,神舟飞船只能坚持半年,而“胖五”可坚持两到三年。停靠空间站的在轨寿命延长有什么用呢?当空间站有宇航员驻留时,必须有一艘飞船作为救生艇与空间站实时对接。如果飞船的在轨寿命只有半年,那么意味着半年就要进行一次飞船更换,而飞船在轨寿命提高后,就减少了发射次数,极大地节约了成本。

最后,“胖五”与神舟飞船的着陆方式也不同。神舟飞船在返回的时候,是靠单个巨大的降落伞和反推火箭完成最终减速并着陆的。“胖五”则使用了一种全新的着陆方式,即采用三伞加气囊完成最终减速并着陆。它所使用的每个伞的面积都与神舟飞船使用的单伞的面积一样大。

为何选在文昌卫星发射中心发射

文昌卫星发射中心位于海南省文昌市龙楼镇境内,是我国首个滨海发射中心,也是世界上为数不多的低纬度发射场之一。该发射中心可以发射长征五号系列火箭和长征七号运载火箭,主要承担地球同步轨道卫星、大质量极轨卫星、大吨位空间站和深空探测卫星等航天器的发射任务。文昌卫星发射中心作为低纬度滨海发射场,能够借助接近赤道的较大线速度,减少火箭燃料消耗。除此之外,该发射中心还可通过海运的方式解决大型火箭的运输难题,并提高残骸坠落的安全性。

长征五号B火箭的首飞成功,进一步奠定了我国大型运载火箭世界第一梯队的地位,其运载能力与俄罗斯质子-M火箭、美国猎鹰-9火箭、欧洲阿丽亚娜-5火箭等相当。同时,长征五号B火箭也是我国新一代运载火箭系列化发展的代表之一,将为后续重型运载火箭的研制提供重要的技术积累。

(文章内容根据央视新闻客户端、科普中国公众号登载的相关文章整理。)

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