2023年，對(duì)于中國(guó)航天而言又是一個(gè)高速發(fā)展之年，運(yùn)載火箭的發(fā)射次數(shù)將再創(chuàng)新高，久別2年多的“長(zhǎng)征五號(hào)”火箭也將再次披掛出征，而這一次將有新變化。

最強(qiáng)大最高效的高軌火箭

“長(zhǎng)五”系列是我國(guó)第一個(gè)大型運(yùn)載火箭系列，“長(zhǎng)五”是其基本型，為采用兩級(jí)半構(gòu)型的低溫液體運(yùn)載火箭，是我國(guó)立項(xiàng)研制的第一型新一代運(yùn)載火箭。該箭芯一級(jí)、芯二級(jí)直徑為5米，采用液氫液氧推進(jìn)劑，助推器直徑為3.35米，采用液氧煤油推進(jìn)劑。芯一級(jí)長(zhǎng)33.16米，配備2臺(tái)YF-77發(fā)動(dòng)機(jī)，單臺(tái)海平面推力510千牛（52噸），海平面比沖312秒；芯一級(jí)周身捆綁4枚助推器，單枚長(zhǎng)27.6米，配備2臺(tái)YF-100發(fā)動(dòng)機(jī)，單臺(tái)海平面推力1188千牛（121噸），海平面比沖300秒；芯二級(jí)長(zhǎng)11.54米，配備2臺(tái)YF-75D發(fā)動(dòng)機(jī)，單臺(tái)真空推力88.36千牛（9噸），真空比沖4340（443秒）。

“長(zhǎng)五”箭長(zhǎng)56.97米，不含衛(wèi)星最大起飛質(zhì)量約867噸，起飛推力10524千牛（1074噸），推重比1.24。該型火箭設(shè)計(jì)用于執(zhí)行中高軌發(fā)射，是我國(guó)現(xiàn)役中高軌運(yùn)力最強(qiáng)的火箭，其地球同步轉(zhuǎn)移軌道（GTO）運(yùn)力為14噸，運(yùn)載系數(shù)1.61%，地月轉(zhuǎn)移軌道（TLI）運(yùn)力為8.2噸，0.95%，地火轉(zhuǎn)移軌道（TMI）運(yùn)力為5噸，運(yùn)載系數(shù)0.58%。在搭配“遠(yuǎn)征二號(hào)”上面級(jí)的情況下，其高度26000千米、傾角55度的圓形中地球軌道（MEO）的運(yùn)力為4.5噸，運(yùn)載系數(shù)0.52%，地球靜止軌道（GEO）運(yùn)力達(dá)到5.1噸，0.59%。在我國(guó)現(xiàn)役運(yùn)載火箭當(dāng)中，“長(zhǎng)五”的上述典型軌道的運(yùn)載系數(shù)均為最高，可謂有能力又有效率。

加長(zhǎng)版整流罩首次亮相，將運(yùn)送“超大”有效載荷

自首飛以來(lái)，“長(zhǎng)五”已經(jīng)執(zhí)行了5次發(fā)射任務(wù)，除了第二次失利，其余均取得成功。在此前的任務(wù)中，“長(zhǎng)五”配備的均為直徑5.2米、長(zhǎng)度12.267米整流罩，有效載荷最大包絡(luò)直徑為4.5米。近日，在中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司一院211廠天津火箭公司總裝測(cè)試廠房里，一款加長(zhǎng)版“長(zhǎng)五”整流罩亮相，該整流罩直徑5.2米，長(zhǎng)度達(dá)到了18.5米。新整流罩的出現(xiàn)，說(shuō)明接下來(lái)的“長(zhǎng)五”發(fā)射任務(wù)將有新變化。

此前，“長(zhǎng)五”全部五次任務(wù)均是單星發(fā)射，載荷包含起飛質(zhì)量5噸的“天問(wèn)一號(hào)”、8.2噸的“嫦娥五號(hào)”以及起飛質(zhì)量達(dá)到8噸的首顆“東方紅五號(hào)”平臺(tái)衛(wèi)星“實(shí)踐二十號(hào)”，這些航天器均基于“長(zhǎng)五”標(biāo)配整流罩包絡(luò)空間設(shè)計(jì)，而面對(duì)配置大尺寸天線的“超大”下一代高軌通信衛(wèi)星，現(xiàn)有整流罩有時(shí)就難堪重任，此時(shí)就需要新研制的長(zhǎng)度18.5米加長(zhǎng)版整流罩。在我國(guó)現(xiàn)役火箭中，“長(zhǎng)五”加長(zhǎng)版整流罩的包絡(luò)空間僅次于“長(zhǎng)五B”直徑5.2米、長(zhǎng)度20.5米的整流罩，有效載荷最大包絡(luò)直徑達(dá)到4.5米。

與此同時(shí)，在執(zhí)行“東方紅四號(hào)”平臺(tái)衛(wèi)星及同等包絡(luò)空間衛(wèi)星一箭雙主星發(fā)射時(shí)，也需要使用加長(zhǎng)版整流罩。“東方紅四號(hào)”是我國(guó)現(xiàn)役主要的大型通信衛(wèi)星平臺(tái)之一，起飛質(zhì)量為 5至5.3噸，尺寸達(dá)到2360毫米×2100毫米×3600毫米。

“長(zhǎng)五”加長(zhǎng)版整流罩比原標(biāo)配整流罩長(zhǎng)度拉長(zhǎng)了6.233米，也就意味著“長(zhǎng)五”將繼續(xù)長(zhǎng)高，高度達(dá)到63.203米左右，將超過(guò)最大高度60.7米的“長(zhǎng)七甲”遙三，成為中國(guó)現(xiàn)役最高的運(yùn)載火箭。在此狀態(tài)下，“長(zhǎng)五”的長(zhǎng)細(xì)比約為12.64，依然遠(yuǎn)不及“長(zhǎng)七甲”遙三的18.12，火箭加長(zhǎng)對(duì)火箭姿態(tài)穩(wěn)定影響較小。

自“長(zhǎng)五”遙四即第4次發(fā)射開始，該型火箭進(jìn)入了應(yīng)用發(fā)射階段，該階段的火箭技術(shù)狀態(tài)趨于固化，采用加長(zhǎng)版整流罩是火箭在構(gòu)型上的微調(diào)，能夠顯著提高中高軌發(fā)射的任務(wù)適應(yīng)性。

目前，距離“長(zhǎng)五”上一次發(fā)射即遙五發(fā)射“嫦娥五號(hào)”已經(jīng)超過(guò)2年時(shí)間，期間“長(zhǎng)五”系列火箭起飛級(jí)的可靠性已經(jīng)在“長(zhǎng)五B”遙二、遙三、遙四任務(wù)上得到進(jìn)一步驗(yàn)證。作為我國(guó)現(xiàn)役中高軌運(yùn)力最強(qiáng)的火箭，“長(zhǎng)五”在面對(duì)超大質(zhì)量、超大體積的“雙超”地球中高軌衛(wèi)星發(fā)射時(shí)，憑借其強(qiáng)大的運(yùn)力和優(yōu)秀的運(yùn)載效率將會(huì)大顯身手，并將長(zhǎng)期作為中堅(jiān)力量支持探月工程、行星探測(cè)工程等深空探測(cè)任務(wù)。

作者：大白高國(guó)