『壹』 火箭“胖五”的前世今生

今天下午六点左右，我国新一代大型运载火箭长征五号将首飞。长征五号有着庞大的身躯和强大的心脏，还有诸多江湖称号“大火箭”、“胖火箭”、“胖五”和“冰箭”，更是十年铸箭、万人铸箭。下面就请它来讲讲自己的前世今生吧。


我的使命

在未来我国探月工程三期“绕”、“落”、“回”的最后一步，从月球上采集月岩标本返回地球，这就需要强大的运载能力，我自然当仁不让。而空间站工程核心舱及实验舱，每个舱都是20吨级，自然只能靠我托举上天。还有我国二代导航二期工程、火星探测等国家重大工程任务需要高性能、高可靠的运载工具，也只能由我来担当唯一男主角。

未来，我将是中国进入空间的擎天重器，让更有能力更强的航天器在太空中绽放光彩，让人类在太空中走得更远。

编辑：纪阿黎

（专家：钱航，中国科学院国家空间科学中心博士，现中国运载火箭技术研究院总体设计部型号设计师，科普中国微平台原创首发）

『贰』 “胖五”作为我国最强火箭，究竟有什么能耐

在2019年还剩几天的时间，中国航天再次传来捷报，我国新型运载火箭“长征五号”成功发射升空。该消息一经发出，立即在网络上引起了强烈的反响，很多网友表示这就是祖国日益强大的表现，也有网友因为长征五号的外形为其取名“胖五”，因为它与之前的运载火箭相比确实要“胖”了一圈。航天专家表示，虽然长征五号在当今世界还算不上是最强的运载火箭，但它已经是我国最强的运载火箭了，它对中国现阶段和未来的航天发展战略有极为重要的意义，那么这些意义体现在哪里呢？

根据航天专家的介绍，目前我国的探月工程已经来到无人探测的阶段，随着嫦娥四号在月球背面实现软着陆，新一轮探索已经开始了。届时月球探测器将会收集月球上的样本，然后再运送回地球。在这个阶段里长征五号同样扮演着重要的角色，作为大推力火箭它能够稳定地将嫦娥五号送上太空。

『叁』 长征五号，为什么会被称为“胖五”

即将在海南文昌发射的中国新一代重型火箭长征五号，因为其体格粗壮，这种火箭被关心航天的人们昵称为“胖五”。以往，由于我国的发射场都处于内陆地区，火箭从生产厂房向发射基地转运时必须通过铁路来进行。受铁路限界的限制，以往长征火箭的芯级直径都不大于3.35米。新启用的海南文昌发射基地，因其处于海滨，火箭可以通过轮船运输，可以发射直径更大的火箭。今年6月在文昌基地成功发射的新一代中型运载火箭长征七号，为了在以后的使用中“兼容”其他发射基地，芯级直径也被设计为了3.35米。长征五号首次突破了这一限制，芯级直径达到5米，从外观看壮硕了不少。

那么，火箭设计师们为何钟情于液氧-液氢发动机呢？这是因为，这种发动机的比冲是目前液体火箭发动机中最高的一种。比冲，是火箭发动机单位重量推进剂产生的冲量。发动机的比冲越高，代表发动机的效率越高，燃烧同样质量的燃料可以提供更多的推力。在火箭设计上，一般要求在飞行阶段越靠后的的部分，比冲越高，而飞行阶段越靠前的部分，推力越高。长征五号的助推器可以在起飞时提较大的推力，而芯一级的液氧-液氢发动机可以在助推器停止工作、和火箭分离后，提供比较大的比冲。历史上推力最大的土星五号火箭，在一级采用了大推力的液氧-煤油发动机，二级采用了高比冲的液氧-液氢发动机，遵循的也是同样的思路。但不得不承认的是，虽然长征五号整体性能优越，但发动机的技术水平相对美俄来讲仍然落后。以美国的Delta-4重载型火箭为例，其使用了和航天飞机一样的RS-68型液氢-液氧发动机，单台发动机推力高达2900kN，是我国YF-77发动机的4倍多。Delta-4重型火箭仅适用了3台RS-68发动机就能提供足够的动力，而长征五号则要使用两种共10台发动机。

正视差距才能奋起直追。目前，航天部门正在紧锣密鼓的进行推力为6600kN的大推力液氧-煤油发动机和推力为2000kN的大推力液氧-液氢发动机的研发工作。预计在2030年，装备这两种发动机的长征九号巨型火箭上将首次发射，助力我国载人登月、探索火星、飞出太阳系的壮举。

『肆』 长征五号，为什么会被称为“胖五”

因为长征5号运载火箭比之前所有中国的运载火箭都粗，不复之前苗条的形象，显得又粗又大又可耐，所以被人们昵称为“胖5”。长征五号芯级使用液氢液氧做燃料，都是零下几网络的低温燃料，所以也称为“冰箭