12月7日,長征四號乙運載火箭在太原衛(wèi)星發(fā)射中心將中巴地球資源衛(wèi)星04星送入太空。至此,長征系列運載火箭實現(xiàn)第200次發(fā)射。從第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號”發(fā)射成功到實現(xiàn)200次發(fā)射,長征系列火箭的一次次騰飛,讓我國航天事業(yè)實現(xiàn)了從無到有、從弱到強的歷史性跨越。
長征系列運載火箭經(jīng)歷了哪些變遷?我國運載火箭與國際先進水平相比差距在哪?站在200次發(fā)射的新起點上,長征系列運載火箭將迎來哪些新任務(wù)和新變化?
新成績:兩個“100次”時間縮短30年
“我國已經(jīng)成為世界上第三個實現(xiàn)運載火箭200次發(fā)射的國家。可靠性不斷提高。”長征系列運載火箭研制單位的現(xiàn)任掌門人、中國航天科技集團董事長雷凡培說。
運載火箭是一個國家開展宇航活動的基礎(chǔ),其技術(shù)是衡量一個國家空天活動能力的重要標志。近年來,我國載人航天、探月工程屢建功勛,少不了長征系列運載火箭的功勞。
雷凡培告訴記者,長征系列運載火箭完成的第一個100次發(fā)射歷時37年,成功率為93%。而第二個100次發(fā)射僅歷時7年,成功率98%,高于美國和俄羅斯。這得益于中國政府重視航天發(fā)展,特別是一系列重大工程的牽引,使得火箭研制生產(chǎn)能力得到很大提升,測試程序進行改革,也縮短了發(fā)射準備時間。“完善管理體系,把對可靠性和安全性的追求放在第一位,確保了如此高的成功率。”他說。
不僅有對可靠性和安全性的不懈追求,200次的發(fā)射歷程也是長征系列運載火箭進行技術(shù)跨越,不斷追求完美的注解。
國際宇航科學(xué)院(IAA)授予的航天領(lǐng)域最高獎項馮·卡門獎獲得者、原中國航天工業(yè)總公司總經(jīng)理劉紀原說,長征系列運載火箭從1970年至今,先后有13種型號投入使用,經(jīng)歷了從無到有,從串聯(lián)到捆綁,從常溫推進劑到低溫推進劑,從一箭一星到一箭多星,從發(fā)射衛(wèi)星到發(fā)射載人飛船和月球探測器的技術(shù)跨越,具備了發(fā)射低、中、高不同地球軌道不同類型衛(wèi)星及載人飛船的能力。
“現(xiàn)有火箭還具備向月球及太陽系深空發(fā)射航天器的能力。”雷凡培說,“我們有望在下一個7年內(nèi)完成運載火箭的第300次發(fā)射。”
新挑戰(zhàn):長征系列運載火箭需提高運載和環(huán)境承載能力
“運載火箭的能力有多大,中國航天的舞臺就有多大。運載能力的大小,決定著空間應(yīng)用水平的高低。”中國航天科技集團運載火箭技術(shù)研究院宇航部部長李同玉說,火箭的運載能力和安全性直接決定著衛(wèi)星、飛行器等產(chǎn)品的使用效能,也直接彰顯一個國家的航天實力。隨著航天技術(shù)的不斷發(fā)展和進步,未來長征系列運載火箭面臨著更新?lián)Q代。
“雖然長征火箭近年來屢建功勛,但我們的運載能力與國際主流水平仍有差距。”劉紀原說,目前,美國、俄羅斯、歐洲的近地軌道運載能力都達到了20噸以上;我國現(xiàn)役運載火箭近地軌道的運載能力覆蓋0.3噸至9.5噸。
“長征火箭現(xiàn)有運載能力,滿足目前我國各類航天器和科學(xué)實驗、甚至火星探測衛(wèi)星發(fā)射是沒有問題的。但隨著航天事業(yè)的發(fā)展,亟須在提高運載能力上下功夫。”李同玉說。
此外,環(huán)境承載力制約也是問題。“包括火箭燃料的清潔性,發(fā)射后,碎片、助推器等是否落在安全區(qū)域等,都要考慮。”中國航天科技集團運載火箭技術(shù)研究院長三甲副總師李京紅說。
其次,運載火箭的任務(wù)適應(yīng)性仍需提高。當前,世界航天大國都在積極研制滿足未來需求的新型運載火箭。我國現(xiàn)役火箭的升級換代需盡早提上日程。
新改變:構(gòu)建大中小結(jié)合的新一代運載火箭體系
未來,我們國家進行深空探測、暢游星際,更需要新一代火箭的托舉。站在200次發(fā)射的新起點上,長征系列運載火箭還將開啟新“長征”。雷凡培告訴記者,我國已規(guī)劃了長征系列運載火箭未來發(fā)展型譜,構(gòu)建了新一代大、中、小型運載火箭的發(fā)展序列。
新一代中型運載火箭,主要是長征七號運載火箭,它是為了滿足未來載人空間站工程發(fā)射貨運飛船而開展研制,以液氧煤油為推進劑,目前正處在研制階段的末期,預(yù)計明年將進行首次飛行試驗。
以長征五號為代表的新一代大型運載火箭,可用于未來載人空間站、北斗導(dǎo)航等重大工程的發(fā)射任務(wù)。“目前長征五號所有關(guān)鍵技術(shù)均已突破,正在進行首飛前各項試驗驗證工作,預(yù)計兩年內(nèi)進行首次飛行試驗。運載能力是現(xiàn)役的長征系列運載火箭最大運載能力的兩倍左右。”中國航天科技集團運載火箭技術(shù)研究院長征五號運載火箭主任設(shè)計師黃兵說。
此外,我國還規(guī)劃了重型運載火箭的發(fā)展構(gòu)想,重型運載火箭的箭體直徑將達到9m級,火箭全長近100米,起飛質(zhì)量達到3000噸,是滿足未來載人登月、大規(guī)模深空探測任務(wù)的基礎(chǔ)。
“重型運載火箭研制成功后,將領(lǐng)先國際先水平,可顯著提高我國進入空間的能力,對維護我國日益擴大的太空利益、保衛(wèi)國家安全、樹立世界強國形象具有極為重要的戰(zhàn)略意義。”雷凡培說。
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