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长征五号B排名重型火箭世界第二,为什么“重型猎鹰”不是第一?

 ZHAOJINGZHOUA 2022-11-25 发布于安徽

在长征九号还没造出来之前,有着“胖五”爱称的长征五号火箭是我国最大的运载火箭,然而有些朋友对其“国际地位”似乎还有争议,觉得长征五号配不上“重型火箭”的称呼,只有美国“重型猎鹰”才是重型。

这种说法到底对不对呢?今天咱们就来聊聊重型火箭。

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长征五号重型火箭

如果你翻开英文维基百科查询“重型运载火箭”(Heavy-lift launch vehicle)的词条,会发现它列出的四款分别是:美国的“三角洲IV重型(又称“德尔塔4型”或Delta 9250H)”、中国的“长征五号”、欧洲的“阿丽亚娜5”和俄罗斯的“质子-M”。

难道“猎鹰重型”不算重型火箭?不算。

“重型运载火箭”的定义是要能把20~50吨的有效载荷送到近地轨道,“猎鹰重型”用两枚猎鹰一级火箭做助推器,据说能发射38~63.8吨的物体上天,但它从来没发射过20吨重的东西。鉴于其最大发射能力未经证实,不算重型火箭,因此“猎鹰”首先被淘汰。

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“猎鹰重型”从没发射过重的东西

航天强国印度也有一型“大火箭”——GSLV Mk.3 (又称LVM3),看过它发射的人常常发出惊叹:“印度航天也这么强了啊!这枚大火箭看起来跟长征五号没什么两样”。

航天强不强大家都知道,但印度摄影师的水平还是值得点个赞的,他们能把LVM3拍得无比雄壮。咱家摄影师则十分擅长使用鱼眼镜头,在他们眼里,航母看起来永远都像渔船。

但要把LVM3与长征五号放在一块儿比,就能很容易地看出它只是个“弟弟”:

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印度“重型火箭”只是个弟弟

印度火箭看着敦实,其实它的能力仅相当于长征七号,因此不是重型火箭。

实际上从外形看,LVM3更像欧洲重型火箭“阿丽亚娜5”的缩小版,二者都用了固体火箭作助推器,只不过阿丽亚娜5的第一级使用了强大的“火神2”氢氧火箭发动机。印度造不出像样的液体火箭发动机,只能用固体火箭强推。

固体火箭的好处是结构相对简单、便宜、推力大,包括美国阿特拉斯5、航天飞机以及未发射的“月球火箭”SLS都使用固体火箭来做一级或一级助推。固体火箭的缺点也很明显,它不可控——点火是一次性的,燃料烧光了才会熄火,无法进行精确的轨道控制。并且固体火箭内部压强大,需要高强度的钢壳,这就增加了火箭的自重。

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固体火箭助推器也有缺点

阿丽亚娜5火箭的“ES”型号近地轨道发射能力约21吨,十年来它已经将重达20吨的开普勒空间望远镜和3艘“欧洲货运飞船”送到近地轨道,并且数十次把10吨左右的通信卫星发射到地球同步轨道上,极高的成功率已经证明了它能力非凡。

美国“德尔塔IV”重型火箭理论上能把重达28.79吨的有效载荷送上近地轨道,并且将14.2吨的卫星发射至地球同步轨道,是“四大金刚”中最强的一个。尽管已有的14次发射中一大半是“秘密任务”,但2014年底它曾将21吨的猎户座试验飞行器推到远地点高度达5800公里的大椭圆轨道,这足以证明其能力不俗。

俄罗斯的“质子-M”火箭源于前苏联时期的“质子”,从外形看它似乎捆绑了6个助推器,其实那是6台一级火箭的偏二甲肼发动机,所以它的“直径”很大。质子-M最多能把23吨的航天器发射上天,GTO的运载能力为6.9吨,稍逊于其它几款重型火箭。

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重型火箭“四大金刚”

长征五号火箭直径达5米,主要用于深空探测等重型发射任务,为空间站建造而设计的长征5B火箭个头要矮一些,它是一枚“一级半”火箭,总高度为53.66米,却能轻松将重约23吨的天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱送到距地面400公里高度的近地轨道。从运载能力看,它目前是仅次于“德尔塔IV”的重型运载火箭。

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长征5B排名重型火箭世界第二

尽管“猎鹰重型”的近地轨道运载能力远超20吨,猎鹰9号“全推力”版本的近地轨道最大有效载荷据说也达到22吨,但这两款火箭都没有实际发射过这么重的载荷上天,因此纸面数据不被承认,它们暂时也不属于重型运载火箭。

从实际发射载荷的指标看,中国长征5B火箭排名第二。在成功发射天宫空间站“梦天”实验舱后,长征5B还将于2023年底发射“巡天”空间望远镜,并可能于完成第一阶段建造任务之后退役。未来我们将迎来推力更大、更先进的长征九号运载火箭。

中国航天,值得期待!

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