从1到300,长征运载火箭的腾飞与跨越

2019-04-22 07:10王伟童
军工文化 2019年3期
关键词:中国航天研制长征

王伟童

近半个世纪以来,中国航天的运载火箭技术取得了长足的进步。作为中国航天科技工业的主导力量,中国航天科技集团有限公司先后自主研制了17种不同型号的长征系列运载火箭,长征火箭历经了最初的艰苦创业、走向世界,到本世纪初的载人飞行、圆梦奔月,到近些年的高密度发射、产业化发展等多个发展阶段,实现了从无到有,从串联到捆绑,从一箭一星到一箭多星,从发射卫星到发射载人飞船和月球探测器,从现役运载火箭到新一代运载火箭等一系列重大跨越,成功将506颗卫星送入预定轨道,成为闪亮世界的一张中国名片。

300次发射——

长征运载火箭进入空间能力大幅提升

翻开长征系列运载火箭300次发射历史,也是我国运载火箭运载能力不断增强、发射密度不断提高、型谱不断壮大、技术实现更新换代的发展史,是我国航天事业跨越式发展的一个缩影。

1970年4月24日,长征一号运载火箭在全国人民的期待中起飞,将我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”送入太空,开启了我国自主进入太空时代的新纪元。

彼时,我国运载火箭的运载能力是300千克。而到2016年11月3日,长征五号运载火箭首飞成功,我国运载火箭近地轨道和地球同步轨道的运载能力分别达到了25吨级和14吨级。40多年间,火箭运载能力提升了数十倍。

1970年,长征一号运载火箭的首飞也是当年的唯一一次航天发射,而到2018年,长征系列运载火箭年发射37次,使中国航天首次独居国际航天发射数量第一位。

长征一号运载火箭首飞时,还是中国火箭的一枝独秀,而现在,长征火箭“家族”已经拥有退役、现役17型运载火箭和多型在研、论证型号,形成了发射低、中、高不同地球轨道不同类型卫星、飞船的能力,具备了无人深空探测能力,有力地支撑了我国从航天大国向航天强国迈进。

可以说,长征系列运载火箭完成从1到300次发射任务的同时,也实现了从量变到质变的跨越。回望长征系列火箭300次发射历程,在一次次腾飞与跨越的背后,靠的是牢牢把握住了创新这个“第一动力”。

多年来,中国航天科技集团在航天运输系统等领域持续创新,突破了一系列基础性、前沿性技术,形成了一大批具有自主知识产权的创新成果,为提升航天整体能力、服务航天强国建设发挥了重要作用。

以长征七号火箭为例,研制团队先后突破了以新动力、新布局、新环境、新结构、新体制、新测发为代表的12项重大关键技术及96项关键技术。而且,长征七号是中国航天首个采用全数字化手段,利用全三维协同、全三维设计、全三維总装数字仿真试验、数字化发射服务完成全流程研制的火箭,在全研制流程没有一张纸质图纸。这枚“数字火箭”还应用了“虚拟现实技术”,对火箭进行虚拟装配、虚拟试验,真实模拟实际装配和试验环境,确保了火箭试验、装配“一次成”。

2015年9月20日,我国新一代运载火箭长征六号拔地而起,以“一箭二十星”创造了中国航天一箭多星发射的新纪录。长征六号火箭作为我国新一代运载火箭家族的拓路者,瞄准国际运载火箭先进技术水平,浑身上下几乎都是新的,很多技术在世界上没有成功应用的案例,自主创新成果达十几项。

目前,长征家族中备受关注的新成员——长征九号重型运载火箭正在开展关键技术深化论证工作。长征九号运载火箭的近地轨道运载能力预计达50吨至140吨,将成为我国运载能力最大的一型火箭。长征九号火箭工程的实施,将进一步促进航天科技和工业发展,使我国在2030年前运载火箭技术迈入世界一流梯队。

300次发射——

长征火箭有力带动基础工业能力不断提升

62年前,中国航天起步,得益于全国各行业大力支持。同样中国航天今天的成就一样得益于综合国力的增强和基础工业能力的提升。

在一次次火箭发射成功的背后,有无数研制人员的坚守,同样在向航天强国迈进的征程中,每一次火箭的技术跨越也带动了基础工业的不断提升。

以长征五号运载火箭为例,在此之前中国火箭直径是3.35米直径,而长五火箭的直径为5米,虽然只是1.65米的跨越,研制人员却付出了极大的辛劳,全国各地工业企业也给予了大力支持。

5米直径大型箭体结构为我国运载火箭首次采用,是火箭实现运载能力重大跨越的基础,设计、制造、试验难度很大。为此,研制人员依靠国内相关工业企业的支撑和协助,成功研制生产了我国最大的贮箱高精度全自动大型焊接设备,实现了搅拌磨擦焊技术在火箭贮箱生产中首次应用,制造出我国运载火箭结构最大尺寸的贮箱,采用我国火箭史上首创的新型工艺大大提高了贮箱的可制造性,采用液氮进行低温贮箱的地面内压试验,大幅减轻结构重量,突破前捆绑传力的结构设计技术,使我掌握了捆绑火箭有效提高运载能力的技术手段……长征五号突破了12项重大关键技术247项关键技术,代表着我国科技创新与工业制造的最高水平,不仅使整个火箭技术能力达到国际先进行列,同时带动了国内工艺、工业制造能力的提升。

未来长征九号运载火箭将实现10米级的火箭箱体研制,这也必将带动国内新材料、新工艺、新器件、新装备等基础工业发展。

300次发射——

绿色环保渐成长征火箭主流

新一代运载火箭不仅能力强、技术新,而且采用了绿色环保无毒无污染的推进剂,实现了中国火箭动力系统向绿色环保的转型。

2015年9月20日,长征六号运载火箭的首飞成功,拉开了我国新一代无毒无污染运载火箭投入使用的序幕。随后,长征七号、长征五号新一代运载火箭先后登场,中国航天科技集团未来还将研制长征七号甲、长征八号、长征九号、新一代载人运载火箭,完成我国运载火箭的整体更新换代,绿色无污染的环保推进剂将成为中国火箭的主流。

以长征五号、长征七号为代表的新一代运载火箭现在采用的三种新型主发动机均采用无毒无污染的推进技术。三型新型发动机的研制,使我国运载推进技术水平大幅提高,同时也彰显了中国航天在绿色环保上为“美丽中国”做出的努力。

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