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科技——运载火箭
  新华网 ( 2015-01-13 18:20:55 ) 来源: 国际先驱导报
 

现状:发射成功率世界第一

  国际先驱导报记者田兆运发自北京 运载火箭的实力代表着一个国家进入空间的能力,经过了44年漫漫征途,中国的长征运载火箭在2014年12月迎来了第200次发射。
  长征系列运载火箭的前100次发射,经历了37年,而第二个100次仅用了7年。从37年缩短到7年,意味着目前火箭的生产能力已得到极大改善。

长征系列运载火箭200次发射

  1970年4月24日,在中国西北戈壁深处,由中国人自行研制的首枚运载火箭长征一号将中国第一颗自主研制的东方红一号科学试验卫星成功送入太空。长征一号,这枚与东方红一号卫星同样彪炳史册的两级液体火箭,作为“长征”系列运载火箭家族的元老,拉开了中国运载火箭迈向太空的漫漫征程。2014年12月7日,时隔44年后,在晋西北的太原卫星发射中心,长征四号乙运载火箭成功将中巴联合研制的资源04星送入轨道,完成了长征火箭的第200次发射。
  44年间,长征系列运载火箭经历了从艰苦创业到承揽对外发射、走出国门,从圆梦飞天到北斗导航、高分勘察,从嫦娥探月到玉兔巡月,实现了从低轨到高轨、从常温到低温、从串联到捆绑、从单星到多星、从无人到载人等重要突破,成为中国航天一张闪亮的名片。
  与此同时,长征火箭的发射成功率也大大提升。从百次时的93%,提高到了最近100次的98%。这个数据与世界各航天强国的最近100次发射成功率相比,已经超越美俄,与欧洲并列世界第一。
  记者从中国航天科技集团获悉,上个世纪末,长征火箭的年生产能力仅为8枚,目前已增加至22枚左右,实现了组批投产。
  从长征一号火箭运载能力不足200千克开始起步,到如今,长征系列运载火箭已经具备了近地轨道8.5吨、太阳同步轨道6.1吨、地球同步转移轨道5.5吨的运载能力,可以将不同种类卫星、飞船和探测器发射到低、中、高不同的地球轨道,并具备发射深空探测器的能力。

见证我国航天事业发展

  经过半个多世纪的发展,我国在航天领域建立起了包括遥感卫星、气象卫星、通信卫星和导航卫星等在内的比较完善的应用卫星体系,实施了一系列的商业航天发射,航天事业取得了举世瞩目的成就,这一系列成绩的取得都建立在长征火箭发展的基础之上。
  可以说,我国航天事业发展的每一步都与长征系列运载火箭密不可分。
  中国第一枚运载火箭长征一号的诞生是在苏联中断援助后,面临重重困难,依靠自力更生研制出来的。“长二捆”是中国首枚专门为商业卫星发射而研制的运载火箭,也是中国首枚捆绑式运载火箭。
  原航天部副部长刘纪原主持制定了设计研制方案,他回忆说,全面启动研制长二捆火箭距离合同规定的首发时间仅有18个月,科技人员克服各种困难,最终在合同期限内研制出了新型火箭,创造了航天史上的奇迹。
  此外,执行了13次任务的长征三号成功发射了包括东方红系列通信卫星、亚太一号通信卫星等多颗国内外卫星,标志着中国运载火箭技术进入世界先进行列。长征四号甲则两次成功发射太阳同步轨道气象卫星。
  起步于上世纪60年代中期的长征系列运载火箭,目前已形成了包括长征一号、长征二号、长征三号、长征四号4个系列13种型号,具有发射从低轨到高轨、不同质量与用途的各种航天器、载人飞船和月球探测器的能力。
  除了上述型号,目前,中国还正在研制新一代火箭长征五号和长征七号。中国航天科技集团董事长雷凡培透露,在新一代运载火箭各型号经历多次飞行考核后,目前正在服役的长征系列运载火箭将逐步退出历史舞台,在2030年左右实现新老火箭全面交替。
  此外,中国已规划起飞推力在3000吨上下、近地轨道运载能力在100吨左右的重型运载火箭的发展构想,计划用15年时间完成研制。

前景:“长征家族”将迎来新成员

  国际先驱导报记者田兆运发自北京 在中国工程院院士、火箭专家龙乐豪的记忆中,自1994年长三甲系列火箭首飞以来,中国已有20年没有新型火箭诞生了。这种局面将随着新一代运载火箭的加速研制成为历史。
  “长征家族”即将迎来新成员。据中国航天科技集团董事长雷凡培介绍,集团公司已经规划了长征系列运载火箭未来的发展型谱,按照“通用化、系列化、组合化”的思想,构建新一代大、中、小型运载火箭的发展序列,长征五号、长征七号就是新一代运载火箭的代表。
  长征五号是集团公司研制的新一代大型两级低温液体捆绑式运载火箭,是我国目前研制规模和技术跨度最大的航天运输系统工程,其运载能力是现役火箭最大运载能力的两倍左右,今后主要用于发射大吨位的近地轨道航天器,如空间站建设、大型低轨遥感卫星,也可以一箭多星的方式发射大型通信卫星或导航卫星。
  长征七号是集团公司研制的新一代中型两级液体捆绑式运载火箭,采用无毒、无污染的液氧/煤油推进剂。同时,集团公司还在研制新一代小型运载火箭以满足未来不同载荷的发射需要。
  龙乐豪认为,随着我国挖掘空间资源的需求日益迫切,重型运载火箭将是未来长征火箭发展的重要方向之一。他甚至认为,近地轨道的运载能力从50吨级拓展到150吨级,也是很有必要的。
  他说,“在我的构想中,希望将我国近地轨道运载能力达到150吨级的重型运载火箭取名为长征九号。在中国人的概念中,‘九’为大而且寓意良好。”中国运载火箭研究院党委书记梁小虹此前在接受媒体采访时表示,按照计划,2015年上半年,长征七号首发,年底长征五号首发,发射地点均为海南文昌发射中心。如果发射成功,就表明我国运载火箭的能力与发达国家站在了一条起跑线上,届时,我国长征火箭运载能力将可满足国内外所有型号产品发射需求。
  梁小虹表示,他们正在积极推进重型火箭的关键技术攻关和立项准备,准备立项的长征九号重型火箭的运载能力达百吨级,起飞动力达到3000吨级,具备载人登月和空间站的发射能力。目前,世界上只有美国有重型火箭研制计划,俄罗斯没有进行新的重型火箭研制。
  据了解,长征五号和长征七号火箭的研制立项工作已经列入国家“十三五”规划,长征九号如能成功立项,将成为长征系列运载火箭发展史上又一个具有标志性意义的重大事件。

挑战:长征新型号研制难度大

  国际先驱导报记者田兆运发自北京 中国工程院院士、火箭专家龙乐豪认为,长征运载火箭仍属于“家族式”系列,每个运载型号的发展都源于特定的需求,型号技术状态差别较大,并存在着运载能力重叠的现象,还不是真正意义上的“系列化”运载火箭。
  龙乐豪认为,在役的长征火箭运载能力相对于国外的新型运载火箭有较大的差距,对于大型和重型有效载荷的发射要求,已难以通过进一步挖潜来满足。这在一定程度上抑制了有效载荷的进一步发展,同时,长征火箭在满足小卫星发射方面还存在空白。
  为了适应形势发展的需要,从上世纪80年代起,我国就提出了要设计、生产新一代运载火箭,但直到2006年国家才正式立项。2007年,国防科工委正式批准启动生产。
  从研制难度来看,长征五号的难度最大。由于技术跨度大、对大直径运载火箭的研制规律认识不足,长征五号研制过程并非一帆风顺,研制队伍付出了艰辛的劳动、克服了很多困难。
  龙乐豪说:“目前看来已初见曙光、胜利在望。大尺寸、大型箭体结构难关已经基本突破,大型试验进展也算顺利。我认为,成功值得期待。首次发射成功的可能性也较大。”

 

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