长征五号B成功发射|我们为什么需要大型运载火箭
满载希望,胖五B首飞告捷
昨日18时许,搭载新一代载人飞行实验船及柔性充气式货物返回舱实验舱的长征五号B大型运载火箭,在海南文昌发射场点火升空,火箭在飞行约489秒后载荷组合体与火箭成功分离并进入预定轨道,长征五号B首发告捷,标志着我国载人空间站工程又向前迈出了坚实的一步。
长征5号B发射升空
长征五号B型火箭是我国目前运载能力最强的大型运载火箭,是长征五号系列的改进型。其最大起飞重量约为849吨,近地轨道的运载能力超过23吨。与此前的长征五号不同,长五B为1.5级结构设计,可携带体积更大的载荷进入轨道,可靠性大幅度提高,虽然长度上要比此前发射的长征五号要短,但在运载能力上可是毫不含糊。
此次长五B的成功发射,为未来我国载人航天事业及空间站建设打下了坚实的基础,是我国探索深空的一个重要转折点,同时也是我国载人航天三步走战略第三步走的开端。
探空利器,大型运载火箭之争
首先我们来看看什么是大型运载火箭,按照我国的分类标准,根据运载能力的不同运载火箭主要分为小型,中型,大型和重型四种。其中近地轨道运载能力在20-50吨的运载火箭被称为大型运载火箭,长征五号B就是典型的大型运载火箭。而根据美国的标准,近地轨道运载能力超过20吨的就可以称为重型运载火箭。这里我们采用我国的分类标准。
德尔塔IV型重型运载火箭
目前大型运载火箭的设计制造工作难点除了总体设计外,一个重中之重就是火箭动力系统的设计,大型运载火箭采用液体发动机其技术难度远高于传统的固体发动机。液体发动机具有比冲高,推力大,可控性高以及工作时间长等优势。市面上的液体发动机一般采用液氢或液氧为燃料,比冲值高,但目前世界上只有美国、中国、俄罗斯、法国以及日本拥有此类发动机技术,可见运载火箭领域的竞争尤其是大型运载火箭技术绝对是大国间的比拼。
有能力研制大型运载火箭的国家并不多,市面上的大型运载火箭也是少之又少。美国目前现役的德尔塔IV型重型火箭(按我国标准则为大型运载火箭)起飞重量733吨,近地轨道最大运载能力为28吨,整体水平与长五B类似,主要负责发射美国的大型军事卫星,在9次发射任务中只失败了1次,可靠性较高。
质子-M
俄罗斯的质子-M大型运载火箭起飞重量705吨,低轨运载能力在23吨左右。目前世界上现役的运载能力最强的火箭当属美国SpaceX公司的猎鹰重型运载火箭。其近地轨道运载能力的达到了63.8吨,地球同步轨道运载能力为26.7吨。猎鹰重型运载火箭于2018年2月成功首飞,搭载了一辆08年款的特斯拉跑车。该款火箭是继土星五号之后,世界上运载能力最强的的火箭。
土星5号
既然说到了土星五号我们就再多说几句,土星五号是人类有史以来运载能力最强的火箭,其近地轨道运载能力达到了惊人的118吨,月球轨道运载能力达到45吨。按照美国人自己的分类标准,土星五号妥妥的属于超重型运载火箭。土星五号几乎伴随了美国上世纪60和70年代的所有探月计划,同时成功的将人类送上了月球。当然从目前看来,土星五号项目完全是不可取的,作为美苏太空竞赛下的产物,困难并不在技术层面,而是在成本上。当时的美苏太空和军备竞赛完全是不计成本的消耗,最终这一恶性竞争最先拖垮的是前苏联。
谁把握了太空,谁就把握了未来
近些年来世界各国都在抓紧各种各样的太空探索活动,太空成为了人类竞争的又一个主战场,以色列和印度先后派出探测器在月球进行软着陆,虽然失败了,但这也说明人类的太空竞赛正在升温。日本凭借其多年在太空探索方面技术上的积累,通过隼鸟探测器成功着陆小行星,并进行了采样,为人类获取地外资源提供了另一种可能。
隼鸟2号正在着陆于小行星“龙宫”
在火星探索方面美国人则始终走在前列,时间进入21世纪,美国先后向火星派出了奥德赛号火星探测器以及机遇号、勇气号、好奇号等火星探测车。其上搭载的科研设备,不仅帮助人类了解火星的奥秘,同时也正展开一系列的火星资源的勘探活动。以好奇号为例,好奇号上的地震勘探设备不但为人类解开火星深部构造之谜,也对其中可能含有的矿物资源进行勘察。在科技不断进步的今天,如何更好的了解宇宙,就是在更好的了解我们自己。
随着科技的不断进步,人类前往太阳系其他星球进行资源开发甚至是长期居住,几乎是可以预见的,而谁能够夺得太空探索的先机,谁就能够真正把握住属于人类的未来。而新一代大型运载火箭长征五号B的成功发射仅仅是一个开端,正如去年长征五号发射成功时,指挥中心大屏幕上的那句话,我们的征途是星辰大海!