長征五B型第五次發射 有何一洗污名的改良?

2024-12-18 00:07:11 最後更新日期:2024-12-18 20:35:52
William Lam

現實中只是個小職員的軍武 / 科普愛好者

CALT今次長征5B的發射,其實有一洗多年污名的意義。(網絡圖片)

長征五號昨晚(12月16日晚上八時)進行第五次發射。雖然仍是中國現時最大運力火箭,但在天宮太空站建設完成後,大部分航天愛好者的焦點已經轉向登月計劃和各類民間公司設計的可回收中型運輸火箭所吸引,關注度也減低了。不過這次發射其實也有很多實質意義,且其改良更加一洗過去潛在問題,算是出了一口烏氣

470242762 3701940846784150 4683991330526342402 n星網衛星第01組星,參考航空貨櫃的體積,這個衛星未必很重,但體積不小......(網絡圖片)

這次發射有兩個特別之處,其一是首次利用重型火箭發射大型衛星星座,作為大型通訊網絡建設之用。之前在8月時中國已開始正式發射千帆衛星星座,至現時為止已發射三組54顆,每顆225公斤級;不過今次發射的星網衛星星座,是一種使用多種衛星進行組網的大型衛星星座,衛星重量由600公斤至1噸級不等,甚至包括靜止軌道大型星座,或與手機直接連結的中小型低軌道星座。大型化亦代表發電能力、射頻能力或軌道壽命都有更佳的表現(不過暫時就未知實際的性能)。

Yuanzheng upper stages紅圈是遠征2號上面級,是長征5號系列專用,可作為上面級並長時間燃燒,可以讓載荷進入更高軌道。本次長征5B上面級的載荷投射器暫時仍未有任何資料,下圖其實是千帆衛星的衛星載荷釋放器。千帆衛星只有225公斤重。(網絡圖片)

若果單就單枚衛星發射而言,這些衛星都不算特別大,但在一箭多星的情況下,這重量的衛星就不算小了,所以航天一院的研究人員改良了原作為入軌火箭及運送多枚衛星的遠征2號上面級改良一下,爆炸螺栓投放裝置的衝擊力進一步減少,讓投放更為穩定。

 wxhldg0110今次任務章設計。有些讀者似乎十分輕視任務章的設計,然而任務章很多時也預先揭示任敄務性質和一些細節,例如今次衛星軌道屬極軌衛星軌道。至少有10個衛星,以及有兩組衛星軌道(這點現在未證實)。(網絡圖片)

第二點可能更為重要:長征五B型雖然有國產火箭最大運力,但設計當初主要用來運載空間站21-25噸級的巨型組件,採用了特殊的一級半設計,主芯級用盡所有燃料直接入軌,以將空間站零件運送至最適合軌道。但亦因為此,載荷入軌後21噸重的主芯級會停留於衰退軌道上,一星期內重返大氣層,而且因為已沒有燃料而變得不受控制,連再入點也變成「隨機」。雖然大氣層足夠燒毀絕大部分零件,但21噸的火箭引擎加箭身,很難保證部分高硬度零件未燒完,若砸到地面就很容易造成傷亡。這是之前部分媒體多所詬病的。

Yuanz stages左照是上一次長征5B主芯級重返大氣層的影象,當時火箭已在軌四日且似乎有點翻滾失控,明顯是因為發射時耗盡所有燃料所致。經過改良,現在長征5B第一節芯級火箭可和平時的一般火箭第一節,放出遠征二號上面級後,即可進行重返大氣層程序並墜在大洋之中。(圖片來自連結1)

 

這次發射任務所發射的大約是每個相當於一噸重量的衛星,並由至少一個遠征2號上面級具備帶動衛星入軌的引擎載具入軌,即是說它並不需要全力加速到入軌速度,只要到既定速度和高度進入亞軌道即可,之後還有少量剩餘燃料即可用於減速並在可控時間與區域內重返大氣層,殘餘零件也和其他火箭一樣保證能丟在大洋中,不至造成撞擊地面甚至有人區。

470662517 630689409289865 1812619267185011306 n需要留意的是,這次長征5B的改良,西方媒體基本上是冷處理,但至少是官媒及相關技術人員指明改良的,其次的是北美防空司令部到現在也沒有追蹤到該火箭殘體有入軌的消息,也間接證明今次試驗成功。(圖片來自連結)

 

這方案計算起來,有機會消耗5-6噸的實際載重(這些載重是用在遠征2號上),但由於除了太空站組件,很多大型衛星或宇宙觀測載荷都小於20噸(如巡天望遠鏡全重最多15噸),這種投射方式其實還能為各類載荷提供更多發射軌道選擇,而且還能增加發射安全性,閉塞一些人對中國航天的口實,其實也是值得的。

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By 2024-12-18

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