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1級半入軌大火箭适合載人!新載人飛船和探月傳回艙将合二為一

作者:認真星空4r0n

長征5B大火箭成功發射後,"一級半入軌"成為備受關注的名詞。但這究竟指的是什麼?"半級"又代表什麼?事實上,長征5B大火箭的第一級芯級上搭載了4個助推器。在專業術語中,通常将這些助推器視為"半級"。是以,長征5B大火箭可被稱為世界上首個能夠實作"一級半入軌"的火箭。

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那麼,"一級半入軌"有何優勢呢?一方面,全球範圍内還沒有火箭能夠僅依賴一級就将有效載荷直接加速到每秒7.9公裡以上的速度。無論是固體火箭還是液體火箭,目前都無法達到這一能力水準。是以,幾乎所有大型火箭都采用多級結構。"一級半入軌"已經代表了目前火箭技術的極限。與之相比,誰誰家的其他兩個大推力火箭,如用于發射神舟載人飛船的長2F火箭和長7火箭,都屬于"二級半入軌"。其他現役火箭,包括一些已退役的型号,其級數從二級到四級不等。

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通常來說,火箭的級數越多,需要的級間分離和點火程式越複雜,飛行控制系統也越繁瑣。然而,級數較多的火箭可以通過推力較小且技術相對不太先進的發動機将有效載荷送入更高的軌道。是以,級數較多和級數較少的火箭各有其利弊。如今的大型火箭越來越注重高比沖和清潔燃料。是以,采用低溫高能的大型火箭可以用較少的級數将有效載荷送入目标軌道。是以,長征5大火箭以及"一級半入軌"的長征5B的出現和成熟代表了技術的巨大進步。

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"一級半入軌"有兩大顯著優點。首先,級間分離次數較少,進而提高了火箭的可靠性。其次,它具有更高的比沖和較小的過載,在上升段的極限過載不超過3個G。這意味着當用于發射載人飛行器時,舒适度更高。誰誰家的首次載人飛船發射過程中曾出現高G值震蕩,後來經過改進才得以解決。然而,盡管改進後達到了更高的可靠性,但航天飛機上升段的最高過載名額仍然可能大于最大3個G。

航天飛機因體積龐大,難以輕松逃逸,且上升段連接配接在火箭的中下部,是以曆史上發生了重大故障。這些故障主要與上升段的挂載位置有關。然而,如果航天飛機處于一級半火箭的頭部,在上升階段的位置将大不相同。是以,"一級半入軌"的低溫高能火箭天然具備載人發射的天賦優勢。

長征5B的主要任務之一是發射并組裝150噸級的空間站。未來的四次載人航天任務仍将使用傳統而高可靠的長2F火箭和神舟飛船。而長征7主要用于貨運。預計在2030年後,長征5B和新型太空飛船将實作高頻次的地球和太空往返。長征5系列從一開始就具備載人标準,盡管早期并未廣泛宣傳。新型太空飛船将搭載兩種不同級别的服務艙,其中深空服務艙的燃料儲備約為8噸,配合推力更大的火箭,單個服務艙最低限度可實作繞月傳回,而兩個串聯的服務艙則可登月傳回。

有人或許會問,僅僅繞月而非登月有何意義?瀚海狼山認為,超級大國當年實際上也隻是繞月後傳回,并未着陸。

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