長(zhǎng)征五號(hào)首飛時(shí)間為什么推遲
2016年11月3日20時(shí)43分，我國(guó)首枚新一代大推力運(yùn)載火箭長(zhǎng)征五號(hào)，在海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)首次發(fā)射成功。據(jù)悉當(dāng)日發(fā)射時(shí)間幾經(jīng)推遲，又是怎么回事呢?長(zhǎng)征五號(hào)首飛時(shí)間為什么推遲？原因是什么？一起來(lái)看看長(zhǎng)征五號(hào)發(fā)射推遲是怎么回事。
長(zhǎng)征五號(hào)首飛幾經(jīng)推遲原因
中國(guó)新一代大型運(yùn)載火箭長(zhǎng)征五號(hào)3日在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)成功“首飛”。當(dāng)日發(fā)射時(shí)間幾經(jīng)推遲，從原定的發(fā)射時(shí)間18時(shí)延遲到20時(shí)40分，航天專家隨后解釋原因。
“發(fā)射前發(fā)現(xiàn)一級(jí)助推器排氣管道出現(xiàn)問(wèn)題，經(jīng)過(guò)判斷，不影響發(fā)射。”中國(guó)國(guó)家國(guó)防科技工業(yè)局系統(tǒng)工程司副司長(zhǎng)趙堅(jiān)在受訪時(shí)說(shuō)，第二個(gè)問(wèn)題是芯一級(jí)的氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)在預(yù)冷過(guò)程中出現(xiàn)意外，“溫度降不下來(lái)”。
中國(guó)航天科技集團(tuán)一院長(zhǎng)征五號(hào)火箭副總設(shè)計(jì)師婁路亮補(bǔ)充說(shuō)，發(fā)現(xiàn)火箭助推器產(chǎn)品出現(xiàn)問(wèn)題，專家討論認(rèn)為不影響發(fā)射，“檢查和討論過(guò)程花了一點(diǎn)時(shí)間”。
婁路亮說(shuō)，液氫加注過(guò)程后首先要保證發(fā)動(dòng)機(jī)的部分部件能夠冷卻到一定的溫度，確保啟動(dòng)過(guò)程中保持平穩(wěn)。但在啟動(dòng)過(guò)程中，研制人員發(fā)現(xiàn)一些參數(shù)未按照設(shè)想工作。
婁路亮說(shuō)，現(xiàn)場(chǎng)組織技術(shù)人員討論，隨機(jī)按照預(yù)案進(jìn)行各種排查，最終在窗口期的最后時(shí)刻圓滿解決問(wèn)題，把中國(guó)首枚大型火箭送上太空。
“科技人員非常鎮(zhèn)定，采取了各種措施，最終解決問(wèn)題，后延發(fā)射成功。”趙堅(jiān)說(shuō)。
航天專家在發(fā)射后第一時(shí)間公布推遲原因的舉措備受好評(píng)，有評(píng)論稱：“中國(guó)航天需要更多這樣的自信表達(dá)”。
長(zhǎng)征五號(hào)首飛推遲背后的故事
從國(guó)防科工局、國(guó)家航天局獲悉：11月3日20時(shí)43分，我國(guó)最大推力新一代運(yùn)載火箭長(zhǎng)征五號(hào)，在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火升空，約30分鐘后，載荷組合體與火箭成功分離，進(jìn)入預(yù)定軌道，長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭首次發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。此次發(fā)射成功，標(biāo)志著我國(guó)運(yùn)載火箭實(shí)現(xiàn)升級(jí)換代，運(yùn)載能力進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)行列，是由航天大國(guó)邁向航天強(qiáng)國(guó)的關(guān)鍵一步。
對(duì)于“發(fā)射時(shí)間為何從原定的18時(shí)延遲至20時(shí)43分?為何在窗口期最后時(shí)刻發(fā)射?發(fā)射前一刻發(fā)生了什么”的疑問(wèn)，據(jù)央廣網(wǎng)報(bào)道，航天科技(000901)集團(tuán)一院長(zhǎng)征五號(hào)火箭副總設(shè)計(jì)師婁路亮透露：火箭助推上的產(chǎn)品出了一些小問(wèn)題，經(jīng)過(guò)專家討論認(rèn)為不影響后面的發(fā)射，檢查和討論過(guò)程花了一點(diǎn)時(shí)間，當(dāng)時(shí)就決定，在窗口上還有將近三個(gè)小時(shí)的時(shí)候，占一個(gè)小時(shí)應(yīng)該是沒(méi)有問(wèn)題的。但在后面的液氫加注過(guò)程中，因?yàn)殚L(zhǎng)五的特點(diǎn)是一枚冰箭，就是液氫的容積非常大，加完之后首先要保證發(fā)動(dòng)機(jī)在里面的一些部件能夠冷卻到足夠的溫度，這樣在啟動(dòng)過(guò)程當(dāng)中會(huì)非常平穩(wěn)。在啟動(dòng)過(guò)程當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)有些參數(shù)不是按照設(shè)想來(lái)工作，現(xiàn)場(chǎng)組織相關(guān)技術(shù)人員討論，按照預(yù)案進(jìn)行各種排查工作，基本上在最后一個(gè)時(shí)刻，圓滿解決了問(wèn)題，按照窗口的后沿，把第一枚火箭順利升上了太空。
長(zhǎng)征五號(hào)首飛成功
11月3日20時(shí)43分，我國(guó)首枚新一代大推力運(yùn)載火箭長(zhǎng)征五號(hào)，在海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)首次發(fā)射成功，將所搭載的實(shí)踐十七號(hào)衛(wèi)星成功送至距地球36000公里的地球靜止衛(wèi)星軌道。這是我國(guó)首次發(fā)射箭體直徑達(dá)到5米、起飛推力超千噸的大運(yùn)載火箭，標(biāo)志著我國(guó)航天事業(yè)邁進(jìn)全新時(shí)代。
兩種大推力氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)首次亮相
據(jù)航天科技集團(tuán)公司第六研究院質(zhì)量技術(shù)部副部長(zhǎng)王春民介紹，長(zhǎng)征五號(hào)全箭總長(zhǎng)57米，總推力達(dá)1078噸，是我國(guó)首枚推力上千噸的火箭。其近地軌道運(yùn)載能力最大設(shè)計(jì)為25噸，比現(xiàn)役火箭最大9.5噸的近地軌道運(yùn)載能力提高了一倍還多。是我國(guó)迄今為止技術(shù)最復(fù)雜、性能最高、個(gè)頭最大、運(yùn)載能力最強(qiáng)的火箭，也是目前整個(gè)新一代火箭中當(dāng)之無(wú)愧的“大哥”。
長(zhǎng)征五號(hào)采用芯一級(jí)、芯二級(jí)加四個(gè)助推的兩級(jí)半結(jié)構(gòu)，動(dòng)力系統(tǒng)采用了兩種共三個(gè)型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)。
其中，芯一級(jí)采用了兩臺(tái)并聯(lián)的50噸級(jí)氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)，芯二級(jí)采用了兩臺(tái)并聯(lián)的9噸級(jí)膨脹循環(huán)氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)。這兩種型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)在我國(guó)是首次亮相，填補(bǔ)了我國(guó)大推力氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)的空白。性能和現(xiàn)役發(fā)動(dòng)機(jī)相比，提升了50%。最主要的特點(diǎn)是清潔無(wú)污染，氫和氧燃燒后生成的產(chǎn)物是高純凈的水。
四個(gè)助推采用的均是高壓補(bǔ)燃液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)，單個(gè)推力120噸，每個(gè)助推使用兩臺(tái)，一共8臺(tái)，四個(gè)助推模塊產(chǎn)生的理論推力可達(dá)到960噸。此前發(fā)射的長(zhǎng)征七號(hào)火箭使用的也是液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)，這種發(fā)動(dòng)機(jī)采用的高壓補(bǔ)燃技術(shù)，除了俄羅斯之外目前只有我國(guó)掌握。
而以液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)為主動(dòng)力的長(zhǎng)征五號(hào)新一代系列運(yùn)載火箭，通過(guò)不同發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)的模塊化組合，可以形成低軌道10～25噸、太陽(yáng)同步軌道5～15噸、地球同步轉(zhuǎn)移軌道6～13噸的運(yùn)載能力，與國(guó)外最先進(jìn)的“阿里安5”、“宇宙神5”、“德?tīng)査?”以及正在研制的“安加拉”運(yùn)載火箭達(dá)到同一水平。
所有這些新技術(shù)，將我國(guó)液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)水平提高了一個(gè)很大的臺(tái)階，為后續(xù)航天任務(wù)的順利開(kāi)展奠定了非常堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
“遠(yuǎn)征二號(hào)”可助力實(shí)現(xiàn)一箭多星
王春民介紹，另外還有兩個(gè)動(dòng)力模塊也是航天科技集團(tuán)六院提供的。
一個(gè)是被稱作“太空擺渡車”的“遠(yuǎn)征二號(hào)”上面級(jí)，它是在“遠(yuǎn)征一號(hào)”的技術(shù)基礎(chǔ)上研究成功的，也采用了雙機(jī)并聯(lián)技術(shù)，推力是“遠(yuǎn)征一號(hào)”的兩倍，作用是為了實(shí)現(xiàn)一箭多星和每個(gè)衛(wèi)星的直接入軌。它能夠在到達(dá)近地軌道后，將各個(gè)目標(biāo)載荷送到其不同的指定軌道和地點(diǎn)。可以通過(guò)它與長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭組合，以一箭多星、直接入軌的方式發(fā)射中高軌傾斜軌道衛(wèi)星，同時(shí)兼顧地球靜止同步軌道衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)要求。在長(zhǎng)征五號(hào)首飛任務(wù)中，遠(yuǎn)征二號(hào)上面級(jí)隨火箭升空后托舉衛(wèi)星進(jìn)入超地球同步軌道，執(zhí)行一箭一星直接入軌發(fā)射任務(wù)。
那么，在以前沒(méi)有遠(yuǎn)征一號(hào)和遠(yuǎn)征二號(hào)時(shí)怎么辦呢?王春民說(shuō)，原來(lái)發(fā)射的大多是一箭單星，衛(wèi)星一般都帶有動(dòng)力，但比較小，在到達(dá)目標(biāo)軌道后還要在太空中經(jīng)過(guò)多次變軌、花費(fèi)很多時(shí)間才能到達(dá)指定軌道，這一過(guò)程需要消耗自己攜帶的推進(jìn)劑。另外，衛(wèi)星在軌時(shí)受空間環(huán)境的影響，時(shí)間長(zhǎng)了姿態(tài)就要發(fā)生變化。為保持姿態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)就要不斷啟動(dòng)進(jìn)行修正。而衛(wèi)星的壽命取決于所攜帶的推進(jìn)劑的多少，一但推進(jìn)劑消耗完了，衛(wèi)星也就報(bào)廢了，成了太空垃圾。遠(yuǎn)征二號(hào)的功能，使衛(wèi)星不需要消耗自身資源，就直接可以把衛(wèi)星放到需要的位置上，這對(duì)于衛(wèi)星壽命的延續(xù)和衛(wèi)星結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)就有著很大的影響和作用。
另一個(gè)動(dòng)力模塊是輔助動(dòng)力模塊，包含一組數(shù)量比較多的小發(fā)動(dòng)機(jī)，推力小的只有幾牛、幾十牛，主要作用是為了保證火箭和載荷在飛行過(guò)程中姿態(tài)保持正常，不致出現(xiàn)失穩(wěn)、翻滾、橫飛等情形。
空間站核心艙和嫦娥五號(hào)都將用長(zhǎng)五發(fā)射
王春民說(shuō)，這些型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)的研制都在十年以上，有的甚至超過(guò)了二十年，都是在克服了重重困難、經(jīng)歷了無(wú)數(shù)次磨練之后才終于取得了成功，凝聚了科研人員大量的心血。在我國(guó)隨后的載人空間站建設(shè)、探月工程三期以及火星探索任務(wù)中，長(zhǎng)征五號(hào)都將擔(dān)負(fù)重要的推舉使命。
另?yè)?jù)新華社報(bào)道，長(zhǎng)征五號(hào)是實(shí)現(xiàn)未來(lái)探月工程三期、載人空間站、首次火星探測(cè)任務(wù)等國(guó)家重大科技專項(xiàng)和重大工程的重要基礎(chǔ)和前提保障。按計(jì)劃，2017年嫦娥五號(hào)落月采樣返回、2018年發(fā)射空間站核心艙、2020年發(fā)射火星探測(cè)器等任務(wù)都將依靠長(zhǎng)征五號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
長(zhǎng)征五號(hào)“心臟”“大腦”都是“西安造”
西安被稱為“航天動(dòng)力之鄉(xiāng)”。那么除了被稱作“心臟”的航天動(dòng)力之外，還有哪些“西安元素”呢?
據(jù)了解，保障火箭精確入軌，相當(dāng)于“長(zhǎng)征五號(hào)大腦”、“遠(yuǎn)征二號(hào)司機(jī)”、“地面監(jiān)測(cè)醫(yī)生”的計(jì)算機(jī)和電路產(chǎn)品，是由位于西安的航天科技集團(tuán)九院第771研究所研制的。長(zhǎng)征五號(hào)上的反推發(fā)動(dòng)機(jī)、消氫發(fā)動(dòng)機(jī)由航天科技集團(tuán)四院提供。而此次長(zhǎng)五搭載的實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星則由航天科技集團(tuán)五院總裝，其中部分內(nèi)容由航天五院西安分院研制。
此外，西安衛(wèi)星測(cè)控中心作為我國(guó)最主要的航天測(cè)控中心，在此次長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭首飛任務(wù)中承擔(dān)著重要測(cè)控工作。
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