【科技】两个月10次发射 这些"神操作"让中国火箭各有所长

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最近，中国航天很忙，从5月5日到7月9日的两个月内，实施了10次发射，用长征5号B、快舟1号甲、长征11号等型号的火箭，执行了新一代载人飞船试验船和多个卫星的发射任务。

众所周知，火箭是宇宙飞行的交通工具。 就像地上有不同种类的汽车一样，火箭也分为不同的型号，力量大而小，根据各自的优势和运输能力，执行不同的任务。

那么，火箭是怎么分类的？ 不同种类的火箭发动机有什么优势，火箭的运输能力如何提高？ 中国航天科技集团一院(以下简称一院)型号设计师钱航以长征系列火箭为例，介绍给科技日报记者。

不同类型的火箭各有所长

今年5月5日，长征5号B火箭在中国文昌宇宙发射场发射，首场演出。 将来，这种大型火箭将在中国空间站的建设中发挥重要意义。

长征5号被称为大火箭，但不仅仅指头。 钱航表示，根据运载能力的大小，火箭可分为小型、中型、大型、重(超重) 4类。 不同类型的火箭各有所长。

目前，这种分类方法没有统一的量化标准，中国宇宙界通常将近地轨道运输能力为20吨至100吨的火箭及其派生结构称为大型火箭。

一院总开发的我国新一代大型火箭长征5号系列，现在发射了两种部署。 长征5号B是一级半火箭，是中国现役火箭中不需要级间分离，直接进入轨道的火箭，可靠性大幅度提高。 具有22吨以上的近地轨道运输能力。 这些优势将成为承担中国空间站船舱发射任务的不二选择。 长征5号的基础型是2级半部署火箭，近地轨道的运输能力达到25吨以上，但其任务是以更深的宇宙为首要目标。

长征5号火箭地球同步移动轨道的运输能力约为14吨，可以承担基于东方红5号平台开发的大型通信卫星的发射任务。 这种类型的火箭还具备8吨以上的地面月球移动轨道输送能力和5吨左右的地面火移动轨道输送能力。 根据计划，年我国将用长征5号火箭发射天问1号火星探测器和嫦娥5号月球探测器。

中型火箭的近地轨道运输能力一般为2吨到20吨。 在长征火箭的家族中，这个类别的火箭阵容庞大。 承担着北斗卫星和嫦娥系列探测器的发射任务，被称为火箭长三系列火箭。 神舟飞船11艘和天宫1号、2号空间实验室发射任务长征2号f火箭，以及未来空间站任务中发射货船最重要的新一代火箭长征7号，都是中国中型火箭的代表。

近地轨道的运输能力不足2吨的称为小型火箭。 在小卫星市场繁荣的今天，小火箭也发挥了很大的作用。 以中国中国小型长1为例，“不行”、“不行”，在224年准备发射技术，可以紧急迅速满足卫星的要求。 。 。 。 (()).

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总之，无论如何，这都制约了任务的适应性。

火箭发动机的形式没有优劣，也不能决定火箭的运载能力。 现在，国内最主要的固体燃料发动机火箭，例如长征11号和中国宇宙科学工集团开发的快舟1号甲都是小型火箭，美国开发的sls大型火箭也搭载了世界上有推动力的固体燃料火箭发动机

四项措施可以比较有效地提高火箭的运输力

运输能力是火箭性能最直接、最重要的参数指标。 钱航表示，火箭的运力主要由火箭总体设计水平、发动机性能和制造水平、箭体结构的设计和制造水平等多种因素决定。

他说为了提高火箭的运输能力，第一有四项措施。 首先在维持火箭配置的情况下，通过优化级间比(第I级火箭的质量除以第i+1级火箭的质量，影响火箭理想速度的参数之一)，增加推进剂的补给量。 长征3号甲系列、欧洲阿丽亚娜5系列和美国猎鹰9号火箭，通过这一措施，显着提高了运输能力。

结构优化减重是职业生涯设计的永恒主题。 在今年7月9日实施的亚太6d卫星发射任务中，长征3号乙火箭采用减重的做法，为了满足发射要求提高了运输能力50公里。 钱航表示，在运营商设计和应用的前期，首先通过改进技术、选择新材料、优化动力传递路径等方法来提高结构效率很重要。 火箭对箭体结构系统的轻量化设计有更高的要求，一院火箭技术团队经过大量的仿真计算和试验，主捆绑和发动机集中力双重扩散结构、巨大气瓶变形自适应支撑结构、吊装多功能一体化结构等许多新的轻型

发动机性能的优劣直接影响火箭的运输能力。 在美国航天飞机、猎鹰9号火箭的运输力提高措施中，提高发动机的推力和比击是重要的环节之一。 我国对长征5号火箭采用了研制的膨胀循环动力方法氢氧发动机，这是目前国际上性能比较高的火箭发动机，同时具有在上空多次启动的能力。

另外，整体优化设计也是提高火箭运输力的比较有效的方法。 钱航表示，从火箭整体布置中选择推力尽量大的发动机作为基础级动力，上段选择高比冲击发动机，开展载荷姿态控制联合设计降低结构载荷条件，可以比较有效地提高火箭的运输能力。