為什么叫長征火箭,為什么叫胖5

現在看中國長征火箭發射的直播,大家都會看到長征火箭助推器的發動機是向外噴射的,這種設計和國外其他火箭助推器垂直向下噴射的設計真的不一樣 。長征七號用的YF-100發動機和長征二號、三號、四號系列火箭直徑一樣,都是3.35米,但長征七號只插了兩個發動機 。
長征5號,為什么叫胖5?

為什么叫長征火箭,為什么叫胖5


因為長征5號運載火箭比之前所有中國的運載火箭都粗,不復之前苗條的形象,顯得又粗又大又可耐,所以被人們昵稱為胖5 。決定火箭粗細的是芯級直徑,火箭的主體箭身被稱為芯級,它的直徑粗細即代表了火箭的主體粗細大小 。二戰以后幾十年的技術發展,火箭的運力不斷增大,芯級直徑也不斷擴大 。像俄羅斯的質子火箭芯級直徑達到了4.15米,而美國SLS火箭芯級直徑甚至有8.4米,連助推器直徑都有3.7米,登月的土星火箭達到了9.5米,spancX 的獵鷹9號也有3.66米 。
我國由于受航空戰略思維影響,火箭極為強調鐵路運輸,特別是過隧道時限制較大,因此長期芯級直徑都限制在3.35米的極限上 。隨著火箭技術的發展需求,一味的為了讓火箭穿橋過隧而限制其性能設計是極不可取的,連印度的火箭都做得比我們粗,胖5的出現可以說是必然 。胖5的發射任務以天宮空間站探月工程深空探測等為主,對推進性能的要求非常高,發射中心也放在了海南文昌,這使得它毫無必要故意給自己瘦身,直接上馬5米的模塊芯級,這是我國航天技術質的進步 。
長征七號為什么是綠色火箭?
為什么叫長征火箭,為什么叫胖5


在長征7號之前,我們使用的都是YF-20改進而來的發動機 。這款發動機以偏二甲肼為推進劑,四氧化二氮為氧化劑,兩者一接觸便會燃燒,而且都是劇毒化學物質 。之所以使用這種燃料,是因為技術上相對簡單,性價高比高 。但是YF-20推力太低怎么辦?四臺YF-20并聯起來,就又是一款新發動機YF-21一款發動機,長征2號系列用,長征3號系列用,長征4號系列還用 。
漸漸的,這款發動機已經不能滿足要求了,怎么辦呢?我們就從蘇聯方面引進了一款發動機RD-120這款發動機使用液氧煤油為燃燒,使用了最先進的工作原理,當然我們不能一直買RD-120,因此我們就吃它技術,N年后國產大推力液體火箭發動機YF-100出現了 。YF-100以液氧為氧化劑,煤油為推進劑,無毒無污染 。
而且工作原理是最先進的分級燃燒循環,這也是最難的 。相比YF-20那80噸左右的推力,YF-100確實是大推力發動機沒錯 。但是,這款發動機體積也不小 。比如3.35米直徑的火箭,能塞下4臺YF-20,但是只能塞下2臺YF-100,按理說推力上不是更小了嗎?但是比沖提高了,比沖是發動機最重要的參數 。長征7號所使用的正是YF-100發動機,與長征2,3,4系列火箭的直徑一樣,都是3.35米,但是長征7號就只塞下了兩臺發動機 。
僅僅丙臺發動機的240噸推力沒有什么用,怎么辦呢,加裝助推器,助推器還是使用YF-100發動機 。因此6臺YF-100加起來,是720噸左右的推力 。這里有一點挺有趣,就是SpaceX的獵鷹9號同樣是3.35米直徑,不過SpaceX給它塞下了9臺發動機,得名獵鷹9號 。這款發動機名為梅林,單臺推力達到了90噸左右 。
同樣是3.35米,但是我能塞下9臺發動機產生810噸左右的推力,而你加上四個助推器都還是沒有我的高 。因此呢,長征7號的干質比很低,而獵鷹9號的干質比逆天 。通俗講就是就是一個多重的人能搬起多重的貨物到一個點的比值,當然是越輕的人能搬越重的貨物好了 。這直接導致了,獵鷹9號即使是回收狀態下所能運載的貨物,都能與長征7號運載的一樣 。

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