長(zhǎng)征五號(hào)首發(fā)成功的意義是什么(2)
長(zhǎng)征五號(hào)首發(fā)成功的意義是什么
中國(guó)最大的火箭長(zhǎng)征五號(hào)發(fā)射 帶著什么重任
日前，我國(guó)新一代大型運(yùn)載火箭——長(zhǎng)征五號(hào)在海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)順利完成了從總裝測(cè)試廠房到發(fā)射塔架的垂直轉(zhuǎn)運(yùn)。現(xiàn)在，“大火箭”首飛已經(jīng)進(jìn)入了倒計(jì)時(shí)階段，各項(xiàng)準(zhǔn)備工作已經(jīng)就緒。
長(zhǎng)征五號(hào)的芯級(jí)，也就是中間的主體部分直徑達(dá)5米，比一般的火箭主體直徑大了50%，體格壯實(shí)，綽號(hào)“胖五”。這次發(fā)射任務(wù)主要是檢驗(yàn)“胖五”設(shè)計(jì)的正確性、飛行的可靠性，以及發(fā)射場(chǎng)和火箭之間的匹配性。作為運(yùn)載火箭的“重中之重”，“胖五”究竟意味著什么呢?
長(zhǎng)征家族歷史成績(jī)優(yōu)秀 發(fā)射成功率高達(dá)97%左右
從1970年長(zhǎng)征一號(hào)運(yùn)載火箭發(fā)射至今，我國(guó)長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭共實(shí)施了237次發(fā)射，發(fā)射成功率高達(dá)97%左右。從國(guó)際上來(lái)看，從1957年到2015年，全球共發(fā)射5400多次，平均發(fā)射成功率是91.5%。
如果將長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭比作一個(gè)大家族，現(xiàn)在其家庭成員已經(jīng)有17個(gè)了，實(shí)現(xiàn)了從常溫推進(jìn)到低溫推進(jìn)、從串聯(lián)到捆綁、從一箭單星到一箭多星，運(yùn)載能力覆蓋高、中、低各種軌道，能夠滿足不同載荷的發(fā)射要求。
作為“五哥” 為啥它比“弟弟們”面世要晚?
但是，隨著火箭發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的日益成熟和人類對(duì)宇宙空間的不斷探索，世界主要航天強(qiáng)國(guó)紛紛推出新一代大型運(yùn)載火箭，比如歐洲的阿里安5、美國(guó)的德?tīng)査?和宇宙神5。而中國(guó)現(xiàn)有的長(zhǎng)征家族原有的成員在面對(duì)未來(lái)載人空間站、探月和探火工程等一系列重大航天工程任務(wù)，有些心有余而力不足。長(zhǎng)征家族迫切需要新引入一位“大塊頭”成員扛起重?fù)?dān)。
哪怕不算前20年的研制期，僅僅是立項(xiàng)后的礪“箭”，“胖五”就花了10年時(shí)間。按說(shuō)在新一代成員里，“老大哥”“胖五”是最先啟動(dòng)研制的，但是卻比長(zhǎng)征六號(hào)和長(zhǎng)征七號(hào)這些“兄弟們”更晚“成家立業(yè)”，足見(jiàn)其難度之大、風(fēng)險(xiǎn)之高。
“胖五”有哪些創(chuàng)新成果?
雖然一路走來(lái)道路并不平坦，堅(jiān)韌不拔的“胖五”卻比現(xiàn)役火箭的運(yùn)載能力提升2.5倍以上，還能夠與其他家族新成員共享其研制過(guò)程中產(chǎn)生的創(chuàng)新成果。
“新一代運(yùn)載火箭按照系列化、組合化、模塊化思想進(jìn)行設(shè)計(jì)，從國(guó)家最高層面規(guī)劃我國(guó)運(yùn)載火箭的整體發(fā)展，盡可能多地采用通用技術(shù)，降低研制成本。”長(zhǎng)征五號(hào)總設(shè)計(jì)師李東說(shuō)。
比如，“胖五”用到的推力大、比沖高的120噸液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)，曾被外國(guó)專家認(rèn)為“(中國(guó))能設(shè)計(jì)出來(lái)，也不可能制造出來(lái)”，現(xiàn)在已經(jīng)成為我國(guó)新一代運(yùn)載火箭各個(gè)不同構(gòu)型火箭共用的基礎(chǔ)動(dòng)力裝置，在之前長(zhǎng)征六號(hào)、長(zhǎng)征七號(hào)火箭首飛任務(wù)中，都有過(guò)出色表現(xiàn)。再比如，“胖五”先進(jìn)的“新三垂”測(cè)發(fā)模式和全三維數(shù)字化設(shè)計(jì)也都率先在長(zhǎng)征七號(hào)上進(jìn)行了成功應(yīng)用。
不僅如此，長(zhǎng)征五號(hào)還推動(dòng)了我國(guó)新一代運(yùn)載火箭產(chǎn)業(yè)化基地和海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)等配套設(shè)施的建設(shè)，促進(jìn)了我國(guó)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的科技進(jìn)步，為我國(guó)航天運(yùn)載技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
“長(zhǎng)征五號(hào)的研制不僅標(biāo)志著長(zhǎng)征系列火箭的升級(jí)換代，而且?guī)?dòng)了整個(gè)研制平臺(tái)和產(chǎn)業(yè)鏈的更新，對(duì)構(gòu)建我國(guó)新一代無(wú)毒、無(wú)污染運(yùn)載火箭的型譜發(fā)揮牽引和輻射作用，使中國(guó)運(yùn)載火箭的整體技術(shù)水平向前邁進(jìn)了一大步。”中國(guó)航天科技集團(tuán)公司副總經(jīng)理?xiàng)畋ＨA說(shuō)。
更為寶貴的是，通過(guò)新一代運(yùn)載火箭這樣重大工程的歷練，以年輕的長(zhǎng)五研制團(tuán)隊(duì)為代表的新一代航天人才也成長(zhǎng)起來(lái)。這是中國(guó)航天最大的財(cái)富。
長(zhǎng)征五號(hào)的主要用途
長(zhǎng)征五號(hào)是中國(guó)目前運(yùn)載能力最大的火箭，它首次采用5米直徑箭體結(jié)構(gòu)，首次使用無(wú)毒無(wú)污染液氫液氧與液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)組合起飛方案，起飛推力超過(guò)1000噸。有了長(zhǎng)征五號(hào)后，中國(guó)在空間站的建設(shè)上就有了得力的運(yùn)載工具，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，可能對(duì)中國(guó)的登月工程的意義更為重大。
事實(shí)上，歐盟空間組織提出建立國(guó)際月球村的設(shè)想是非常具有戰(zhàn)略眼光的。人類必須首先征服月球，在月球上逐步地適應(yīng)與我們的母體——地球非常不同的生存環(huán)境并長(zhǎng)期生活下去，然后方能在月球上構(gòu)筑前進(jìn)基地，這是向深空發(fā)展的唯一正確的途徑。如果我們連自已最近的鄰居都搞不定，奢談火星探索究竟又有多少意義?
更重要的是月球上有十分重要的資源——水冰(Water ice)，它們電解后正好是火箭發(fā)動(dòng)機(jī)最需要的氫、氧燃料。由于月球表面的引力只有地球的六分之一，所以依托月球補(bǔ)充燃料后，火箭可以把更重的載荷運(yùn)送到更遠(yuǎn)的星空，月球就是人類邁向深空最好的跳板。
在月球上建立能源礦產(chǎn)資源基地，也可促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建立月球基地的科學(xué)意義和軍事價(jià)值更不需贅述。2004年一月，當(dāng)時(shí)美國(guó)的小布什總統(tǒng)宣布了星座計(jì)劃(Constellation program)，該計(jì)劃的重要一環(huán)是重返月球?？上н@個(gè)極有遠(yuǎn)見(jiàn)的計(jì)劃的實(shí)施一直不順利，2008年奧巴馬總統(tǒng)上臺(tái)后，重返月球計(jì)劃干脆被一刀砍掉，如今就要離職了，居然宣揚(yáng)直接向火星進(jìn)發(fā)。
美國(guó)現(xiàn)在盡搞些花哨的概念，航天飛機(jī)啊、火箭部分回收啊、折疊式太空艙啊和太空旅游等等，而在航天的根基——運(yùn)載火箭上，落后于俄羅斯，甚至落后于自己的前輩。美國(guó)的太空發(fā)展可能再一次走上歧途，實(shí)在太使我失望了。
可能命中注定，人類征服月球的重任將降于中華民族的肩上，而長(zhǎng)征五號(hào)的首飛成功讓我們看到了希望的曙光。長(zhǎng)征五號(hào)不僅可以合格地完成探月第三期工程，完成月面巡視勘察與采樣返回，而且完全有能力開展月球基地建設(shè)的大量前期工作。
長(zhǎng)征五號(hào)雖是重型運(yùn)載火箭，但運(yùn)載能力大約僅為超重型的美國(guó)土星五號(hào)載人登月火箭的五分之一。讓長(zhǎng)征五號(hào)擔(dān)當(dāng)中國(guó)的載人登月計(jì)劃會(huì)有一定的困難，但也不是完全不可能。近期一系列的科研探索表明，可以把環(huán)月接應(yīng)指揮艙和登月艙分別使用兩支以上重型火箭發(fā)射到繞地軌道上，然后在軌重新裝配后送往月球?qū)嵤┹d人登月和返回。而長(zhǎng)征五號(hào)和它的變型可能是完成實(shí)施這種接力計(jì)劃的最佳候選者。“從技術(shù)上講，中國(guó)航天具備了開展載人登月的基本能力。”長(zhǎng)征五號(hào)首飛成功為中國(guó)載人航天工程總設(shè)計(jì)師周建平的這句話作出了最好的注解。
由于空間站技術(shù)的進(jìn)步和積累，可能載人登月無(wú)需再依靠土星五號(hào)這種超重型火箭，不應(yīng)再走美國(guó)阿波羅計(jì)劃的老路，長(zhǎng)征五號(hào)在建立月球基地的宏偉事業(yè)中一定是大有作為的。但是長(zhǎng)征五號(hào)不能也不會(huì)包打天下，在月球基地建設(shè)和登陸火星工程中超重型運(yùn)載火箭仍然不可缺少，這也是為什么推力為三千噸以上的長(zhǎng)征九號(hào)的研制工作已經(jīng)開始。
西方媒體對(duì)長(zhǎng)征五號(hào)的報(bào)道指出，長(zhǎng)征五號(hào)的試飛和投入應(yīng)用，不僅填補(bǔ)了中國(guó)重型運(yùn)載火箭的空白，同時(shí)也為中國(guó)進(jìn)一步研發(fā)超重型運(yùn)載火箭打下了穩(wěn)實(shí)的基礎(chǔ)?，F(xiàn)在一千噸推力的長(zhǎng)征五號(hào)已經(jīng)有了，三千噸推力的長(zhǎng)征九號(hào)離開中國(guó)還會(huì)遠(yuǎn)嗎?重要的是，在接下去的幾年中，造好用好長(zhǎng)征五號(hào)，在后續(xù)的大量發(fā)射中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、改進(jìn)技術(shù)、精益求精，把長(zhǎng)征五號(hào)打造成世界重型運(yùn)載火箭的金牌，并為長(zhǎng)征九號(hào)的研發(fā)積累更多更寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
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