长征五号 （图片来源：孙浩/科技日报）

11月3日，长征五号在椰风海韵中发射。它是我国目前运载能力最大的新一代运载火箭，也是我国迄今为止研制的最大推力运载火箭。在一众火箭兄弟中，长征五号“块头”突出——它大约有20层楼高、600多吨重，而且，它中间的主体部分直径达5米，是一般的火箭主体直径的1.5倍。

因此，长征五号得了个昵称——“胖五”。

名字“萌萌哒”，但实际上，“胖五”也是个“高冷男神”。其从头到脚，从外到内，都经过火箭研制团队的“精心打磨”。

燃料“透心凉”？ 不怕，它有防寒服

“胖五”也叫冰箭。它的肚子里，装满了深低温液氢液氧燃料，其中液氢温度达-253℃、液氧达-183℃，几乎达到低温的极限。

“胖五”体内90%以上都是这种深低温燃料，可谓“透心凉”。但“胖五”外表面温度依然可以一直保持在0℃以上，火箭内部的仪器、设备、电缆等可以正常工作。

这是因为，“胖五”的火箭贮箱上，穿着一层不到30毫米的“防寒服”。

“防寒服”中的“棉花层”是低密度材料，厚10至20毫米。“防寒服”的“里”是一层胶粘剂，不到1毫米厚，比“棉花”层更适应金属材料的热胀冷缩，且摩擦力大，能同时与金属材料的贮箱和“棉花”完美贴合，设计人员又叫它“缓冲层”。“防寒服”的“面”是一层蘸胶玻璃纤维织物，0.9毫米厚，它也叫保护层，可以保护“棉花”不吸收外界水汽、不被损坏，更好地发挥隔温性能。

“棉花层”使用的“棉花”也大有讲究，它由近10种原材料按照配比高速撞击混合反应而成。中国航天科技集团703所防隔热材料设计师申雄刚介绍，这近10种材料分成两组，都是液体，就像“哥俩好”胶水一样，一旦混合，会在10秒钟之内发生发泡反应、固化成形。

“长五”火箭“棉花”层与其他火箭不同，因为选用了新型发泡材料，其他材料的比例等也变了，申雄刚说，材料研制人员做了千余次试验，研究新型“棉花”层的性能。

防寒服怎么严丝合缝地穿上身呢？火箭贮箱表面有一些螺钉、口盖等，按设计要求，这些突起等部位的绝热材料要与其他部位同等厚度。703所专门为此打造了特殊的“试衣间”。

火箭贮箱进入“试衣间”后，激光传感器先给贮箱做一次型面测量，再通过计算机造型，给贮箱拍一张“3D照片”。据此，研究人员再在电脑中输入喷涂路径等参数，让材料被喷涂在贮箱胶粘剂表面固化成型。这还不够。此时的绝热材料只是毛坯，还要修成厚度一致的平整外观，才能在外面铺蘸胶玻璃纤维织物。这个难度，如同在大气球的表面雕刻花纹。

给男神做件衣服，可是真不容易。

“蒙皮”薄如纸？ 不怕，它坚不可摧

“胖五”如此高大威猛，它的外壳得特别厚重，才能足够坚固吧？其实并非如此。常用的火箭壳体“蒙皮”的厚度都在1.2毫米至2毫米之间，这次“胖五”整流罩的“蒙皮”最薄的地方仅有0.3毫米，可以说是“薄如蝉翼”。

其实，“蒙皮”的主要材料为铝合金，这种材料强度高、耐腐蚀、重量轻、成本低，在长征三号甲系列、长征二号F等火箭飞行过程中表现出的综合性能最好，是做“蒙皮”的最佳选择。而且，铝合金材料轻，可以为火箭减轻重量。火箭最好是“薄皮大馅”，“蒙皮”薄了，就能装更多的燃料，“举”起更重的卫星。

要兼顾“薄”和“牢固”，就得费更多心思。中国航天科技集团一院的设计人员在设计时，会在“蒙皮”内部用一个个框环和桁条组成一个圆柱形的框架，把框架与蒙皮铆接在一起，组成火箭的一个壳段。设计人员要计算出蒙皮和框环、桁条的最佳配比，用最少的材料，保证箭体坚固、可靠。他们会把火箭壳段的重量作为目标函数，其承受的载荷作为约束条件，把蒙皮厚度、桁条截面、数量和分布等作为优化参数，从中寻找到最优化的壳段结构形式。

一院火箭箭体结构设计师邵英翠介绍说：“火箭‘蒙皮’很薄、很软，要根据受力分析进行科学计算、结构优化后，用铆钉把‘蒙皮’和框架固定，每一壳段有上千个铆钉，这样就保证了整体结构的强度和刚度。”在发射过程中，无论受到哪个方向的外力，火箭的飞行都不会受影响。

体积太大？ 不怕，它有专属座驾

和“胖五”一起亮相的，还有它的座驾——活动发射平台。平台也是大有来头，它是我国目前规模最大、承载能力最强、系统最复杂、技术最先进的发射平台。

活动发射平台高近700米，相当于24层楼高，台体的上表面面积达600多平方米，相当于一个半篮球场，整个平台自重近2000吨。

平台的上表面，有12 根像柱子一样的支撑装置，这是火箭在发射台上的“座椅”，研制人员用了3年多的时间开发出了“十二点调平技术”，让火箭可以“坐”得又直又稳，这不仅让火箭受力较好，而且有利于火箭的瞄准、发射。

由于“胖五”是在海南文昌发射场发射，这里高温、高湿、多盐雾。在出厂前，技术人员就特别为活动发射平台的螺栓进行了防腐工艺处理。在安装螺栓时，他们还采用了一种特殊技术，可以防止在发射平台运行、工作过程中螺栓发生松动，保证螺栓的可靠性。

活动平台不仅大，功能还全。发射平台上集机械、电控、液压、供配电、驱动控制、空调、环境保障、环境监测、视频监视、照明、加注、供气等系统于一体，而且首次设置了脐带塔、摆杆、前置设备工作间、尾端服务塔、加注管路、供气管路、喷水管路等多项设备，是机、电、液、气一体化大型综合性发射平台。

以前，更多的测试、连接工作，都在固定塔上完成。现在，火箭的总装、测试、跟地面设备的接口关系，都可以在技术厂房完成。这样一来，在火箭运输过程中就能够保持接口不变、状态不变，火箭在发射塔的准备流程可以成倍缩短。

其实，从总体到分系统，在长征五号火箭上，共有247项技术创新。中国航天科技集团一院长五火箭副总指挥曲以广表示，长征五号将直接服务于我国探月三期、载人空间站、火星探测等任务，也可用不同地球轨道大型载荷及其他深空探测任务载荷的发射。

打造“胖五”的创新性工作，还成功“共享”给了长征系列火箭家族的其他成员：全寿命、全要素的研制策划，为长七火箭提供了借鉴，也为新型运载火箭研制这类复杂的系统工程管理开创了新的工作模式。突破大量新型运载火箭的核心关键技术，确保了长五的成功研制，还牵引出我国新一代运载火箭的若干构型，目前这些构型火箭已成功立项，正在开展工程研制。（张娟娟 记者 张盖伦 付毅飞）