在文昌發(fā)射場的巨型活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)上有個(gè)龐然大物，它就是長征五號(hào)。

這長征五號(hào)，是中國現(xiàn)役運(yùn)載能力最強(qiáng)的火箭，也是目前人類現(xiàn)役火箭中能排進(jìn)全球前三的"大塊頭"。

從探月取壤到火星探測從再到空間站搭建，這個(gè)被網(wǎng)友們稱為"胖五"的火箭，可以說是中國航天探索宇宙的"入場券"。

十年磨一箭

2006年，長征五號(hào)正式立項(xiàng)時(shí)，中國航天正面臨一個(gè)尷尬的現(xiàn)實(shí)：

現(xiàn)役火箭最大近地軌道運(yùn)載能力僅僅只有9.2噸，無法滿足未來空間站、深空探測等重大任務(wù)的需求。

當(dāng)時(shí)國際上，美國德爾塔-4重型火箭運(yùn)力達(dá)28.8噸，俄羅斯質(zhì)子-M火箭達(dá)22.8噸，這幾下一對(duì)比，差距顯而易見。

于是，研發(fā)團(tuán)隊(duì)就給自己定了個(gè)近乎苛刻的目標(biāo)：近地軌道運(yùn)載能力要達(dá)到25噸，地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)力14噸。

這個(gè)目標(biāo)背后，是從零開始的技術(shù)攻堅(jiān)。

2016年11月3日，長征五號(hào)首飛成功。

但是一年以后，長征五號(hào)遙二任務(wù)發(fā)射失利了，火箭一級(jí)殘骸也墜入到了西太平洋。

這次發(fā)射失利后，經(jīng)排查發(fā)現(xiàn)，最主要的問題出在芯一級(jí)液氫液氧發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪泵上：

這個(gè)直徑僅幾十厘米的部件，在-253℃的超低溫環(huán)境下，要承受每秒近萬轉(zhuǎn)的高速旋轉(zhuǎn)，任何微小的瑕疵都可能引發(fā)災(zāi)難性后果。

接下來的日子里，研發(fā)團(tuán)隊(duì)開展了40多次發(fā)動(dòng)機(jī)試車，試車時(shí)長累計(jì)已經(jīng)超過3萬秒。

2019年12月27日，長征五號(hào)遙三任務(wù)成功——把實(shí)踐二十號(hào)衛(wèi)星送入了預(yù)定軌道。

托舉大國重器

2020年11月24日，中國航天史可以說是被改寫的一天。

這天，嫦娥五號(hào)探測器被長征五號(hào)送到了地月轉(zhuǎn)移軌道。

在這趟任務(wù)中，"胖五"需要把重量高達(dá)五噸的探測器送到環(huán)月軌道的近月點(diǎn)200公里，這就相當(dāng)于在38萬公里外，把一輛SUV穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)停進(jìn)指定的停車位。

最終，嫦娥五號(hào)不負(fù)眾望，成功帶回1731克月壤，也讓中國成為第三個(gè)實(shí)現(xiàn)月球采樣返回的國家。

而"胖五"的表現(xiàn)足足可以說是完美的，真正做到了讓天問一號(hào)實(shí)現(xiàn)"繞落巡"一步到位，也讓咱中國成為第二個(gè)成功著陸火星的國家。

2021年4月29日，天和核心艙被長征五號(hào)B遙一火箭送入近地軌道。

硬核技術(shù)賬本

能扛起這些重任，源于"胖五"一身的"黑科技"。

它的芯級(jí)直徑為5米，箭體外殼采用的鋁合金材料。

既能承受火箭起飛時(shí)1078噸的推力，又要控制自身重量，每平方米的重量誤差不能超過50克。

更關(guān)鍵的是發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)。

長征五號(hào)的YF-100發(fā)動(dòng)機(jī)單臺(tái)推力達(dá)120噸，是中國目前推力最大的液氧煤油的發(fā)動(dòng)機(jī)。

但是YF-77氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)卻是要在-253℃的超低溫下工作，這個(gè)溫度比宇宙背景溫度（-273.15℃）僅高20℃。

所以，為了給這些"心臟"降溫，火箭儲(chǔ)箱里的液氫需要持續(xù)循環(huán)。

而在發(fā)射前的加注階段，液氫的揮發(fā)率被控制在每天2%以內(nèi)，這項(xiàng)技術(shù)讓火箭在發(fā)射場的待命時(shí)間從原來的24小時(shí)延長到72小時(shí)。

深夜的測試間

這些技術(shù)突破的背后，是無數(shù)個(gè)深夜亮著燈的測試間。

在天津火箭研制基地，有一間被稱為"冰箱實(shí)驗(yàn)室"的低溫測試艙，里面能模擬-253℃的液氫環(huán)境。

工程師們要在這里反復(fù)測試發(fā)動(dòng)機(jī)密封性能，每次測試都要連續(xù)工作48小時(shí)，期間不能離開——因?yàn)橐坏囟润E升，設(shè)備可能瞬間損壞。

遙二失利后，渦輪泵問題的排查堪稱"大海撈針"。

團(tuán)隊(duì)將渦輪泵拆解成上百個(gè)零件，用精度達(dá)0.1微米的檢測儀逐個(gè)檢查，相當(dāng)于在一根頭發(fā)絲（直徑約70微米）上尋找0.1微米的瑕疵。

最終發(fā)現(xiàn)，是某個(gè)軸承的潤滑系統(tǒng)在超低溫下出現(xiàn)微小氣泡，導(dǎo)致動(dòng)力傳輸不穩(wěn)。

為解決這個(gè)問題，他們重新設(shè)計(jì)了潤滑通道，僅驗(yàn)證方案就做了300多次試驗(yàn)。

在文昌發(fā)射場，還有一群工作人員，他們因?yàn)樘厥獾墓ぷ魉员环Q為"火箭醫(yī)生"。

每次發(fā)射前，鉆進(jìn)5米直徑的箭體內(nèi)部，用內(nèi)窺鏡檢查每一條管線的接口都是他們的任務(wù)。

箭體內(nèi)部空間狹窄，溫度高達(dá)40℃，每次檢查都要持續(xù)3小時(shí)，“火箭醫(yī)生”們卻從沒抱怨過，哪怕是每次衣服都會(huì)濕透。

通向深空的橋

如今的長征五號(hào)，已經(jīng)成為中國航天深空探測的"主力軍"。

而且中國載人登月火箭長征十號(hào)的研制，就借鑒了長征五號(hào)的成熟技術(shù)。

從2016年首飛到2023年的每一次成功，長征五號(hào)用事實(shí)證明：中國航天的進(jìn)步從不是偶然。

它不僅是一個(gè)運(yùn)載工具，更是一個(gè)國家科技實(shí)力的縮影。

本文作者 | 木易蜜
責(zé)任編輯 | 淡淡翠
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