马屁股是如何决定火箭直径的?

马屁股是如何决定火箭直径的?
2020年01月01日 10:14 新浪体育
12月28日消息 北京时间12月27日20:45,我国在文昌航天发射场用长征五号遥三火箭成功发射实践二十号卫星。 12月28日消息 北京时间12月27日20:45,我国在文昌航天发射场用长征五号遥三火箭成功发射实践二十号卫星。

  也许你会这样想:每天发射上天的火箭那么多,这个又不是阿波罗的登月,有什么值得注意的?

  对于阿波罗登月事件的真实性,其实目前仍有较大争议,但是我们这次的长征五号遥三火箭,却的的确确有真东西!

  为什么这次的火箭很特殊?

  很容易回答!因为它胖!

  也许你要反驳了:胖就特殊吗?那我也挺胖的,但我还是一个挺普通的人阿?

  那不是废话?

  你胖你对国家有贡献吗?

  可是人家长征五号遥三有!

  打不破的魔咒

  我国长征五号之前现役火箭的最大直径是3.35米,如长征二号丙火箭、长征二号F火箭、长征三号甲系列火箭以及刚刚发射成功的长征七号火箭等。那么为什么是3.35米,不能做的更大呢?

  很简单,这与马屁股有关!

  我们都知道,火箭的直径和它的运载能力相关。也就是说,如果火箭需要运输更大的载荷,就要直径更大、箭体更长。这样的想法在理论上没错,但在现实中却受到诸多限制,其中最大的限制就是——运输。

  一般来说,火箭研制地与发射地有一定距离。比如长征三号甲系列火箭,一般会在西昌卫星中心发射。从北京到西昌,它们都是“乘”火车到发射场。

  装有火箭的专列

  火车运输,路上难免会通过一些隧道,隧道的宽度都是参照铁轨的宽度确定的。因此,火箭要通过这些隧道,直径就不能超出隧道的宽度。再考虑到火车晃动、会车等因素,火箭的直径就更受限制了。所以,我国现役运载火箭直径最大的为3.35米。

  世界上很多国家的铁轨间的距离都不太一样。1937年,国际铁路协会作出规定:1435毫米为国际上通用的标准轨距,1520毫米以上的轨距为宽轨,1067毫米以下的轨距为窄轨。而我国采用的是标准轨距。

  在网上追溯,是英国人发明了火车,而火车轨道的宽度在设计之初就沿用了马车的轮宽标准。

  那么马车的轮宽是怎么确定的呢?是根据英国老路上的辙迹确定的。当时路上辙迹的宽度是4.85英尺。这些辙迹是古罗马人定的。

  当时欧洲的长途老路都是由罗马人为他们的军队铺设的,罗马战车是他们的主要装备,4.85英尺正是罗马战车的宽度。

  那古罗马人又为什么以4.85英尺作为战车的轮距宽度呢?原因其实很简单,因为这是拉动战车的两匹马的屁股宽度。

  这样一来,关系就清楚了,马屁股的宽度决定了铁轨间的距离,铁轨间的距离决定了隧道的宽度,隧道的宽度则影响了火箭的直径。

  为了实现运力提升的需求,长征五号要求做到5米直径的箭体,第一级外还捆绑了4个3.35米的助推器,总质量飙升到了869吨级别,远超长征三号B系列的426-459吨级别,它成了名副其实的“胖五”。

  但显然,长征五号已经无法继续使用传统的三大火箭发射场,需要建设新的火箭发射场,这就是位于海南的文昌火箭发射基地。实际上,它还有另外两个重大好处:周边都是大洋,火箭残骸不会造成任何损失;纬度更低,能更大程度借助地球自转的力量,减少推进剂消耗、提升运力。

  如此庞大的身体,长征五号遥三火箭已经挤不进小小的隧道了,那么火箭被生产出来后的运输就成了最大的问题。

  但是我们基建狂魔的名号可不是随便乱取的!

  为将组装好的火箭转场至发射架,还需要建造大型特种火箭运输平台;长征五号的生产与组装都在天津的滨海新区完成(天津航天长征火箭制造有限公司),这里也将成为中国未来火箭生产体系的灵魂。

  为了将长征五号从海路运往文昌,我国还先后服役了两艘远望21/22航天运输船。

  这些只是长五相关的一部分,但已然可以想象每一点背后都有无数科研人员常年攻克难关,也需要国家强大的人力物力资源、科研和工程技术实力作为后盾,缺一不可。

  从曾经的赶英超美,到如今的星辰大海

  祖国的逐渐繁荣强大,现在的我们都是见证者!赶英超美不再是目标,我们应当有更远大的理想!

  (硬玩家)

火箭冷知识马车

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