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资料图：长征五号运载火箭助推器转载至海南文昌航天发射场的水平测试厂房 孙公明 摄
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资料图：长征五号运载火箭垂直转运至发射场。 孙公明 摄
中新网上海11月3日电 （郑莹莹）“十年磨一箭”，中国目前运载能力最大的新一代运载火箭长征五号历经十年研发，3日晚在海南文昌航天发射场成功发射。值得一提的是，长征五号是中国首个采用助推器支撑的捆绑火箭，4个直径3.35米的助推器堪称“四大力士”，首次撑起“火箭之重”。
中国航天科技集团公司八院承担长征五号助推器的研制任务，该院专家向记者揭秘了“力士养成记”。
助推“力士”首担“火箭之重”
四个助推器是长征五号火箭起飞的主要动力源。“力士”的力气有多大？火箭1078吨的起飞推力中，四个助推器提供了90%左右。
中国的航天史上，助推器担纲如此“重任”尚属首次。传统的捆绑火箭，火箭竖立在发射台上，主要依靠中间的芯级进行支撑，捆绑在旁的助推器不承担支撑力，且只是起飞的“助力者”。
而长征五号上，如八院805所副所长梁建国所言，在地面的操作和停放阶段，火箭的所有重量，包括风吹过带来的风荷载，都落在助推器“身上”。且在飞行过程中，“助力”变“主力”，助推器承担起全箭90%左右的推力。专家称，长征五号火箭采用了助推器前连接点为主传力的方案，虽然加大了助推器的研制难度，但这一设计有利于降低芯级结构“重量”，提高火箭运载能力。
“五脏俱全” 加个“大脑”就能飞
别看四大助推“力士”飞至半空，即完成任务,与芯级解锁分离，其研发制造起来一点也不简单。八院科研一部部长蔡益飞说，除了没有控制系统，助推器“五脏俱全”，相当于一枚单级运载火箭。
据介绍，4个直径3.35米助推器是目前中国国内最大的低温液体助推器，研制规模与难度远超现役运载火箭一子级。
“长征五号的助推器，看起来箭体与传统一样，但其实内在都变了，所有的动力、结构、增压、遥测都有，加个"大脑"（控制系统）就能飞”，蔡益飞表示，长征五号的助推器，无论是设计难度、试验验证难度还是系统构成的复杂度，都要比传统火箭更具挑战性。
“抠”重量成就“轻身材”
长征五号的助推器，还有一个特点就是：厚薄不一的“身躯”。
之所以厚薄不一，是为了让火箭尽量“轻”点。因而，助推器不同高度和周向的结构均不同，助推器荷载大的地方，做得较厚；荷载小处则薄。
长征五号助推器首次采用了斜头锥和前捆绑主传力结构，当发动机的推力往上传时，推力经过约27.7米的助推器“身躯”，最后集中在斜头锥不足0.1平方米的前捆绑点处，“经过测算，这么块"巴掌大"的地方，实际要承受300多吨的力，传递到芯级上去”，梁建国说。
“别看它（助推器）个头很大，直径3.35米，长度27.7米，但从航天设计的角度，我们还是会几克几克地去"抠"它的重量，"抠"到最精细，"抠"到最轻，使火箭能提供的运载能力最大”，梁建国说。
“数字化”节约大成本
长征五号研发团队全面引入数字化模式，在3D环境中对模型进行虚拟装配，使许多问题得以提前暴露和解决，大大提高了型号研制进度，降低了风险系数。
梁建国介绍，产品生产出来前，先各自打造三维模型，“在还没有实物生产出来的情况下，"数字化火箭"已经形成”。
据介绍，与传统方法相比，取消实物样机，不但给助推器制造节省了上千万元人民币的成本，还大幅缩短了研制周期。（完）
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