科普：胖五为什么一直选择文昌发射，原因竟是
引言
2019-12-27，被航天人亲切的叫为"胖五"的长征五号系列火箭，在海南文昌完成了第三次发射，且三次发射均在"年轻"的文昌发射中心，而没有选择建立时间更久、发射经验更丰富的酒泉、西昌、太原发射中心，为什么？原因其实很简单，就是最基础的中学物理知识！本期眼镜锅就给大家说说为啥"胖五"单爱"文昌"。
长征五号系列火箭是目前中国最大推力的大型运载火箭，起飞推力达到10524千牛（超1000吨，同时也有最大运载能力（具备近地轨道25吨级、地球同步转移轨道14吨级，PS对比:卫星多以千克为单位计算,玉兔号月球车重140千克），以满足未来月球探测器、火星探测器、载人空间站等更大载荷、更高轨道、更快速度的发射任务需求。
因此长征五号也有更大的体积和尺寸、其中芯级直径达5m，视觉上比起我国目前其他系列火箭（芯级直径约2米多~3米多）胖出一大圈，因此，我们的航天人，都亲切的称它为胖五，也叫它大火箭。个头大，质量也大，起飞质量870吨（对比长征七号597吨）。
大个子"胖五"是真正的国之"重"器，如何能飞得更容易、更高、运载更多，除了大推力，省力、借力也很重要。这也是为什么没有选择"老练"的酒泉等发射场，却选择了新秀文昌。
我国一共有酒泉、西昌、太原、文昌四个发射场，他们的分布如下图所示：
如上图所示，文昌与其他三个发射最大的不同，就是地理位置：唯一靠海的发射场；最南（纬度最低），是我国首个低纬度发射场。如上图，文昌北纬19度36分，而西昌为北纬28.2度，酒泉和太原发射场在更高的北纬40度左右。
靠海，有两大优势：一是运输方便，火箭可以海上运输，箭体直径不再受铁路桥梁涵洞限制（3.35m），二是射向宽，安全性好，从东射向到南射向，1000公里范围均为辽阔的太平洋，火箭坠落的残骸不易造成意外，航区及落区安全性好。
但这都不是最主要的，更大的优势是低纬度发射效率高；同型火箭的运载能力，在文昌比在西昌可提高10%。原因就是能借助接近赤道的较大线速度，以及惯性带来的离心现象，前者借力，后者就是省力。
如何省力、借力借力
地球绕贯通南北极的自转轴自西向东转动，地球表面的任何物体均以相同的自转速度（角速度）运转，但不同纬度因自转半径不同，自转的线速度也不同。毛主席说"坐地日行八万里"就是指的赤道的线速度。
根据上图，我们再正面转换一下，四大发射场的自转平面如下图所示：
我们再将其转化到平面，如下图
根据中学物理公式: v(线速度)=ω(角速度)r
我们可以直观的看出文昌比另外三个中心拥有更大的自转半径，所以更大的线速度。
在不考虑轨道星座的情况下，向东发射的火箭，可以使载人飞船或者探测器最大限度得到自转速度的加持，这样，我们的载人飞船可以发射后可直奔月球，而不需绕着地球一圈一圈的加速，既浪费时间又浪费燃料，还增大大了风险。
省力
同样因为自转的原因，越靠近赤道所需的向心力越大，离心力也就越大。
由中学物理公式F重力=F引力-F向心力可以得到，在引力相同的情况下，赤道上同质量的物体重力更小。
更何况赤道上的F引力本身就是最小的
原因还请看一个中学物理公式：
而地球由于上不规则球星，南北两极的半径比赤道半径短（地球是个大肚子），也就是公式中r（半径）的值更大，所以引力就越小，
结合前面的公式可以得出，纬度越低，同型号（质量不变）火箭在纬度越低的地方，受到的向下的重力更小，也就更省力。
PS：如上图由于离心力和引力均是矢量（带方向），纬度越低两者的夹角越大，两者共同产生的重力就越小。
所以，纬度越低，受力越小，越省力，速度越大，借力越多，飞得更洒脱！
胖五说：如果可以，我想去赤道发射，海南还不够南！
总结1. 胖五选择海南文昌，主要是利用其低纬度的优势，可以更加省力的发射升空。其实这也是我们航天水平还没有达到想怎么发射就怎么发生的水平，只能的利用地理优势弥补技术劣势的无奈之举。当然能省一点是点，节约一向是我中华民族传统美德。
2. 长征七号、长征五号目前我国最重的两型火箭选择海南文昌就是这个原因，而文昌发射中心区别与其他三个发射场的独有发射任务"探月三期工程（载人登月）、火星探测（深空）、空间站"也只有通过大型火箭胖五以及未来的更重型的火箭来完成。而未来更重型的火箭也都会首选文昌发射。
PS:看似复杂的航天工程，其实都追寻的最基本的科学知识，高科技并不是那么神秘而高不可攀。所以，多读书，我们更能了解我国的航天事业，而不是每次都是外行看热闹！
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