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我国孕育新一代运载火箭 20年完成更新换代
2009年06月02日 10:41:55  来源:科学时报
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    “我国新一代运载火箭正处于型号的初样研制阶段。这是一枚全新的火箭,一旦研制成功投入使用,将对我国提高运载能力有极大的帮助和跃升,我国有望再次跃居世界运载火箭先进水平的行列。”中国工程院院士、运载火箭系列总设计师、国家月球探测工程副总设计师、中国运载火箭技术研究院研究员向《科学时报》作上述表示。

    2009年3月,由龙乐豪等主笔的《我国一次性运载火箭的发展展望》一文发表在《中国科学》2009年第39卷上。龙乐豪在文中透露,我国将以满足基本应用需求为核心,合理规划新一代运载火箭型谱。

  醒得早 起得晚

    研制一个新火箭一般需6年左右,但我国2006年批准立项的新一代运载火箭“长征五号”由于起点较高,加上我国工业基础比较薄弱,建新型火箭需要配套建设一批基础设施,因此,他估计至少到2015年我国新一代运载火箭才可能研制出来,并实现试飞。

    在龙乐豪看来,我国新一代运载火箭的发展“醒得最早,但起得晚”。早在1986年,我国就提出了要设计、生产新一代运载火箭,但直到2006年中央专委才正式将新一代运载火箭批准立项,2007年科工委正式批准启动生产。目前,该运转火箭已命名为CZ-5。

    相比之下,欧美等国在新一代运载火箭的发展方面则是“醒得晚,起得快”。20世纪90年代开始,各航天大国在不断改进现有火箭的同时大力研制新一代运载火箭。

    “新一代运载火箭的发展完全突破第一代运载火箭在导弹武器基础上发展所带来的限制。”龙乐豪介绍,目前,美国已推出了德尔塔-4(Delta-4)和宇宙神-5(Atlas-5)两个新型运载火箭系列,欧洲研制了阿里安-5(Ariane-5)运载火箭并持续提高其运载能力,日本推出了H-2A火箭系列,俄罗斯正在研制安加拉(Angara)火箭系列。

    纵观各国的运载火箭发展计划,运载火箭的发展趋势呈现如下特点。

    一是新一代运载火箭以氢氧发动机或液氧煤油发动机作为主动力,采用模块化的组合方式形成运载能力覆盖范围较广的运载火箭系列,且各航天大国运载火箭的更新换代已经或即将完成。国外新型运载火箭从设计开始就兼顾民用与军用,以可靠性、安全性、经济性等作为主要的设计原则。国外新型运载火箭的芯级均采用大氢氧发动机或液氧/煤油发动机,及大直径、少级数等方案,运载能力成倍提高。其近地轨道(LEO)运载能力已超过20吨,地球同步转移轨道(GTO)运载能力达10吨级。

    二是为增强运载火箭的任务适应性,各国积极发展上面级技术。上面级是在基础级火箭上面增加的相对独立的一级(或多级),具有较强的任务适应性,其工作段通常已进入地球轨道,是提高火箭性能和提高任务适应能力的有效途径之一。像美国德尔塔-4和宇宙神-5两个系列、欧洲的阿里安-5系列以及俄罗斯正在研制的安加拉系列运载火箭都是通过选用不同的上面级,形成拥有各种运载能力、能执行多种任务的运载火箭系列。同时,随着在轨服务需求的不断增加,基于上面级技术的轨道转移运输飞行器也应运而生,如美国的太阳能轨道转移运输飞行器(SOTV)、欧洲的自动转移运输飞行器(ATV)、日本的H-2A自动转移运输飞行器(HTV)等。

    三是在由主流运载火箭完成主要进入空间任务的同时,积极发展针对特殊应用的运载火箭。像美国为重返月球计划正在研制新型运载火箭战神1和战神5,战神1为载人运载火箭,战神5为载货的重型运载火箭,采用人货分运、近地轨道对接的方式实现载人登月的目标。为满足快速进入空间的目标,美国研制了空射运载火箭“飞马座”,正在研制快速机动发射小型军用火箭猎鹰(Falcon),欧洲正在研制小型运载火箭织女星(Vega)。


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(责任编辑: 陈淑君 )
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