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回复:长文科普长征五号B运载火箭

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但是为什么宣传的长征五号基本型LEO运力只有25吨呢?
首先不排除一种可能,将长五B与长五视作同一款火箭,而长五B仅用于近地轨道发射,长五基本型则用于高轨道发射,这样一来,能够解释得通近地25吨,同步转移14吨的宣传
再者就是,长五基本型因为一些设计原因,无法将32吨荷载运送至近地轨道,因为长征五号二级在32吨荷载再加上燃料满载的情况下,二级推重比已经达到了0.24,如此之低的推重比会消耗大量推进剂以抵消重力损耗。我们知道,在箭体飞行至远地点过程中,会有重力做功而带来重力损耗,因此我们需要将攻角抬大来抵消重力损耗,而飞行时箭体攻角会非常离谱,二:火箭的运力问题
长征五号在方案设计之初设计了6种构型分别为ABCDEF,现存两种构型长五B,长五E(也就是我们说的基本型)。长征五号官方宣传运载能力为 LEO25吨,GTO14吨。但是根据早期龙乐豪院士的论文,长征五号基本型(即长五E)拥有32吨的LEO轨道运载能力这样下来,更多的推进剂无法用于抬升近地点高度而是在维持远地点高度,几乎就是“蹭”着远地点完成圆轨。这样一来,由于更多的重力损耗,使得32吨的运载能力无法实现。这也就是广为流传的“二级打32吨会掉下来”的原因。
当然,不排除长征五号二级储箱的承力结构问题,无法承受32吨的质量,需要加强筋,这样下来只能最多承受25吨的质量。
但是长征五号基本型的32吨近地轨道运载能力是确实拥有的,如果二级减加注至20吨左右,以牺牲一部分速度增量为代价换取较低的重力损耗,也能够将32吨荷载送入近地轨道。根据齐奥尔科夫斯基公式,经过大致计算,入轨的速度增量还是可以达到最低入轨要求的。也可以理解为在LEO-GTO滑行阶段,长征五号剩余燃料与荷载的总质量在32吨左右。
把GTO注入所需的燃料换成荷载即可。当然了,这样子做适配器得加强,还有级间段的承力。
在国际上,ATV货运飞船就是这么打的。





IP属地:陕西来自Android客户端32楼2022-09-03 10:25
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    拍的不清晰请谅解,根据《世界航天运载器大全2007版》的数据,阿里亚娜五运载火箭的常温燃料构型,在打LEO和打GTO轨道时他们工作时间是不一样的,打LEO时二级的工作时间要比打GTO的工作时间少一半左右!这也就是不用重力损耗的低推重比二级


    IP属地:陕西来自Android客户端33楼2022-09-03 10:25
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      八:结语
      在星辰大海面前,一切言语都是苍白的,所以,让我们一起预祝长征五号B遥四发射梦天实验舱任务取得圆满成功吧!


      IP属地:陕西来自Android客户端34楼2022-09-03 10:27
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        文献参考:
        图片和新闻报道来自各大官媒和官方账号的报道,硬核知识来自于以下论文:
        《长征五号系列运载火箭研制应用分析及未来展望》
        《长征五号运载火箭总体方案及关键技术》
        《长征五号运载火箭助推动力系统》
        《天宫空间站关键技术特点综述》
        《我国新一代载人火箭液氧煤油发动机》
        《新一代运载火箭增压技术研究》
        《50吨级氢氧火箭发动机的设计与研制》
        《新一代运载火箭 50 吨级氢氧发动机研制进展》
        《五米直径大型箭体结构设计与优化》
        《长征五号运载火箭分离系统设计与验证技术研究 》
        《长征五号B运载火箭及其发射服务展望》
        《世界航天运载器大全2007版》
        《ISO20893 Spacesystems—Detailed space
        debris mitigation requirements for
        launch vehicle orbital stages》
        《我国载人登月技术途径探讨》


        IP属地:陕西来自Android客户端35楼2022-09-03 10:28
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          没显示出来的请耐心等待


          IP属地:陕西来自Android客户端36楼2022-09-03 10:49
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            长征五号还有很大优化空间,比如把二级换成共底能好不少


            IP属地:内蒙古37楼2022-09-03 10:53
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              吞了一半


              IP属地:陕西来自Android客户端38楼2022-09-03 10:59
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                感谢楼主分享!想请教楼主一个老问题,新一代火箭最初想实现不同运力火箭的模块化设计(就是楼主6楼那张图),我印象最深的就是当时说长七的芯一级就可以做长五的助推器,但是这个目标似乎最后没有实现,不知是否真的如此?如果确实如此,那么原因有哪些?


                IP属地:北京来自Android客户端39楼2022-09-03 11:19
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                  科普写的相当专业详细,小吧没毛病小吧666


                  IP属地:广东40楼2022-09-03 12:07
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                    长征五号乙可不可以在整流罩里面装大一点的上面级执行高轨任务


                    IP属地:陕西来自Android客户端41楼2022-09-03 16:46
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                      这也吞楼


                      IP属地:四川42楼2022-09-03 23:50
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                        专业


                        IP属地:北京来自Android客户端45楼2022-09-05 18:22
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                          什么时候这几个外挂助推拿掉只用主推的时候才算是真正的列入先进行列


                          IP属地:山东来自Android客户端46楼2022-09-06 08:50
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                            楼主有没有大一点的航天qq交流群啊,之前加过个常林的裙消失了


                            IP属地:江苏来自iPhone客户端47楼2022-09-06 14:02
                            收起回复
                              写得好


                              IP属地:江苏来自Android客户端48楼2022-09-06 23:20
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