劉念國
“十三五”期間,嫦娥四號任務(wù)全面啟動,嫦娥五號進(jìn)入決戰(zhàn)階段,北斗導(dǎo)航系統(tǒng)加速全球組網(wǎng),天宮二號和神舟十一號發(fā)射對接,高分三號衛(wèi)星、風(fēng)云四號氣象衛(wèi)星以及硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡探測衛(wèi)星、量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星等空間科學(xué)新型衛(wèi)星將實(shí)施發(fā)射……
6月25日晚,全新的“長征七號”運(yùn)載火箭從距南海邊800米的發(fā)射平臺上騰空而起,拖曳著一束耀眼的白色尾焰,飛越大海,飛向太空。
文昌航天發(fā)射場的指揮中心里,“長征七號”運(yùn)載火箭副總指揮張濤,一直注視著這個全新一代運(yùn)載火箭,直到尾焰消失在夜空為止。
“長征七號”的長征之路剛剛開始,未來,它將承擔(dān)更多使命!”張濤說,“‘長征七號就像是我們的‘孩子,送她出征,就像送自己的孩子去高考?!?/p>
“長征七號”、海南文昌航天發(fā)射場雙首飛成功,這是又一個載入中國航天歷史的夜晚,南海之濱,中國航天事業(yè),拉開空間實(shí)驗(yàn)室任務(wù)的大幕,踏上了面向大海星辰的新征途。
“‘長征七號成功首飛,意味著我國空間站的建設(shè)已拉開大幕?!遍L七首飛成功當(dāng)晚,中國載人航天工程新聞發(fā)言人武平表示。
一枚全新的火箭
“除了腰圍沒變,其他都變了”,張濤不止一次對媒體這樣介紹“長七”,相比功勛卓著的長征四號,“長征七號”外形和尺寸大致相似,助推器直徑仍然是標(biāo)準(zhǔn)的2.25米直徑,芯級直徑為3.35米,但中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院的專家強(qiáng)調(diào),“這是一枚全新的火箭”?!靶聞恿Α⑿虏季?、新環(huán)境、新結(jié)構(gòu)、新體制、新測發(fā)”,“長征七號”運(yùn)載火箭總指揮王小軍用6個“新”來形容這個“長征”火箭家族里的小弟弟。
“長征七號”可謂八年磨一劍,最根本的變化來自動力系統(tǒng)。它采用了液氧煤油發(fā)動機(jī)等新技術(shù),一舉將我國中型運(yùn)載火箭低軌道的運(yùn)載能力由8.6噸提高至13.5噸,達(dá)到國外同類火箭先進(jìn)水平?!靶呐K”也更強(qiáng)壯了,張濤說,“長七”使用全新的動力系統(tǒng),兩臺發(fā)動機(jī)都是新的,全新的液氧煤油發(fā)動機(jī)。
除此之外,僅從外觀上看,長七的“顏值”更高了,比起此前的長征系列火箭,長七的“腿”明顯變長了,更協(xié)調(diào)、更美觀。所謂的“腿”,指的是“長征七號”的4個推進(jìn)器,長約27米的助推器,接近現(xiàn)役火箭助推器長度的2倍。這種改變,意味著要對火箭的設(shè)計(jì)進(jìn)行全面的更新。傳統(tǒng)火箭固定助推器需要兩個捆綁點(diǎn),而“長征七號”又增加了一個捆綁點(diǎn),相對現(xiàn)役火箭靜定的捆綁方案,載荷、捆綁裝置等設(shè)計(jì)難度大大增加、可靠性大幅提升。
此外,“長征七號”是我國第一枚全數(shù)字火箭,采用了三維設(shè)計(jì),打通了從設(shè)計(jì)到制造的全三維流程,標(biāo)志著我國運(yùn)載火箭邁入了全生命周期數(shù)字化的大門。
“長征七號”是開啟我國航天事業(yè)新征程的奠基工程?!蔽鞑l(wèi)星發(fā)射中心副總工程師、海南文昌航天發(fā)射場建設(shè)指揮部主任周鳳廣說。
“長征七號”首飛成功,國際上贊揚(yáng)聲一片,日本火箭協(xié)會理事吉田久信說,“長征七號”火箭使用液氧煤油,不僅環(huán)保而且成本也大大降低,其近地軌道運(yùn)載能力非常適合中國今后發(fā)射貨運(yùn)飛船等?!狈▏鴩液教煅芯恐行膶<覠崃_姆·維拉分析說,“長征七號”可在不變更發(fā)動機(jī)和火箭各級的情況下加裝不同的助推器,并使這些‘模塊協(xié)同工作?!?img alt="" src="https://cimg.fx361.com/images/2017/01/18/hush201612hush20161215-1-l.jpg" style="">
放眼國際做橫向比較,“長征七號”也絲毫不落下風(fēng),俄羅斯的“聯(lián)盟”系列中型火箭,美國的“安塔瑞斯”火箭、印度的極軌衛(wèi)星運(yùn)載火箭和地球同步軌道運(yùn)載火箭,都同屬中型火箭,而“長征七號”的近地軌道運(yùn)載能力為13.5噸,太陽同步軌道運(yùn)載能力是4.5噸,地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)力達(dá)7噸,這些數(shù)據(jù)已經(jīng)躋身國際第一梯隊(duì),而98%的發(fā)射可靠性,更屬于國際先進(jìn)水平。
預(yù)計(jì)到2021年,“長征七號”將逐步替代現(xiàn)有的長征二號、三號、四號系列,承擔(dān)中國80%左右的航天發(fā)射任務(wù)。
拉開空間站建設(shè)大幕
“長征七號”作為我國未來任務(wù)量最大的運(yùn)載火箭,將為我國的空間站搭建起“天地運(yùn)輸走廊”。而它的第一步,就是在明年發(fā)射我國首個空間貨運(yùn)飛船——天舟一號,未來,它還將承擔(dān)中國航天多種類型的發(fā)射任務(wù),空間站、載人登月、火星艙、深空探測器……
這些中國航天未來的美麗藍(lán)圖,都需要“長征七號”一次次成功發(fā)射來實(shí)現(xiàn)。
“長征七號”是我國在役主力火箭的‘接班人,更是我國未來航天發(fā)射任務(wù)的‘主力軍?!睆垵f。
我國載人航天工程自上世紀(jì)90年代啟動,確定了“三步走”的發(fā)展戰(zhàn)略,目前已實(shí)現(xiàn)第一步——發(fā)射無人和載人飛船,以及第二步第一階段——航天員出艙、飛船與空間艙交會對接。
當(dāng)前,載人航天工程進(jìn)入第二步第二階段——短期有人照料的空間實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。在這個階段,“長征七號”將發(fā)射我國首款貨運(yùn)飛船,實(shí)現(xiàn)空間實(shí)驗(yàn)室物資運(yùn)輸與補(bǔ)給,同時也將為第三步建成長期有人照料的空間站,搭建起“天地運(yùn)輸走廊”。
2010年,中央批準(zhǔn)實(shí)施空間站工程,計(jì)劃在2018年前后發(fā)射試驗(yàn)核心艙,2022年前后建成我國自己的空間站。
這個12年的宏大戰(zhàn)略,將分為空間實(shí)驗(yàn)室任務(wù)和空間站研制建設(shè)兩個階段實(shí)施。目前正處于空間實(shí)驗(yàn)室階段的攻堅(jiān)階段,目標(biāo)是:突破和掌握貨物運(yùn)輸和補(bǔ)給、航天員中期駐留、地面長時間任務(wù)支持和保障等技術(shù),開展較大規(guī)模的空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)與技術(shù)試驗(yàn),為空間站建造和運(yùn)營積累經(jīng)驗(yàn)。
根據(jù)任務(wù)目標(biāo),空間實(shí)驗(yàn)室任務(wù)共安排4次飛行任務(wù),“長征七號”運(yùn)載火箭首次飛行任務(wù)圓滿成功后,后續(xù)3次飛行任務(wù)分別為:今年9月中旬,發(fā)射天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室;10月中旬,發(fā)射神舟十一號載人飛船,11月中旬,神舟十一號返回艙實(shí)施返回;2017年4月中旬,發(fā)射天舟一號貨運(yùn)飛船。
其中,天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室、神舟十一號載人飛船,以及配套長征二號F運(yùn)載火箭已完成出廠測試;神舟十一號任務(wù)航天員乘組已完成定選,正在進(jìn)行任務(wù)強(qiáng)化訓(xùn)練;天舟一號貨運(yùn)飛船和“長征七號”遙二火箭正在研制生產(chǎn)和總裝測試。
“空間實(shí)驗(yàn)室任務(wù)之后,我國將真正邁入空間站時代的大門?!蔽淦秸f。
高超音速武器或有突破
軍事專家認(rèn)為,“長征七號”成功的首飛,表明了中國空間武器領(lǐng)域取得了眾多突破。
“長征七號”上攜帶著13.5噸“貨物”——其中90%是特殊的無毒燃料,這種燃料可以用于多種運(yùn)載工具,此外還有抗風(fēng)裝置、一個縮比返回艙、多枚小型衛(wèi)星和其他設(shè)備。
對于軍事觀察人士黃東來說,新華社在子彈型的返回艙在東風(fēng)著陸場西南戈壁區(qū)安全著陸后不久,拍攝的照片展示了很多細(xì)節(jié)。黃東說:“這個縮比返回艙與中國的高超音速滑翔式飛行器DF-ZF(“東風(fēng)-征服”)看上去很像?!?/p>
他說,“返回艙的顏色也表明,其使用了一種用于高超音速飛行器的新型抗熱涂層?!?/p>
上海政法學(xué)院何奇松教授說,在返回艙驟然墜入地球的時候,溫度可能高達(dá)2800攝氏度,“與衛(wèi)星和火箭這些發(fā)射后不再需要返回地球的‘一次性飛行器的技術(shù)不同,返回艙的保護(hù)涂層需要更精密,抗熱性更強(qiáng)?!?/p>
《中國科技報》援引科學(xué)家的話稱,這個2.6噸重的返回艙高2.3米,直徑約為2.6米,相當(dāng)于一個“太空穿梭巴士”。
何奇松說,中國航天科技集團(tuán)公司運(yùn)載火箭技術(shù)研究院的科學(xué)家們鎖定返回艙在地面位置的速度,也彰顯了更高的導(dǎo)航精度。
返回艙觸地之后不久其著陸位置即被鎖定,這是因?yàn)轱w行器上裝有一個自動導(dǎo)航裝置。何奇松說,這項(xiàng)新技術(shù)表明,中國在這一領(lǐng)域的精確程度已經(jīng)達(dá)到國際水平。
黃東說,整體而言,此次發(fā)射表明中國的彈道導(dǎo)彈技術(shù)正在進(jìn)入一個新階段,能夠幫助改進(jìn)其東風(fēng)-26中遠(yuǎn)程彈道導(dǎo)彈和東風(fēng)-21D反艦彈道導(dǎo)彈。
黃東還說,導(dǎo)航精度和返回艙的保護(hù)涂層表明,此次發(fā)射的目的也包括檢驗(yàn)中國的反導(dǎo)攔截技術(shù)——這項(xiàng)技術(shù)將幫助中國突破北約的反導(dǎo)系統(tǒng),并且?guī)椭鷸|風(fēng)-26命中目標(biāo)。
中國航天科技集團(tuán)副總經(jīng)理?xiàng)畋HA說,這次測試推進(jìn)了中國在15年內(nèi)擁有一枚重型飛船發(fā)射裝置的計(jì)劃,并且表明計(jì)劃進(jìn)展順利。
何奇松說,楊保華的話表明,中國將能夠趕上美國,將巨型的先進(jìn)軍事間諜衛(wèi)星發(fā)射到距離地球2萬千米的軌道。
他說:“那些先進(jìn)的衛(wèi)星已經(jīng)達(dá)到了與美國支持其全球地位系統(tǒng)的衛(wèi)星同等的水平?!?/p>
“胖五”更令人期待
在航天科技集團(tuán)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院,工作人員給每一個長征系列火箭都起了一個外號,“長征七號”叫“七仔”,而今年真正的大明星是“胖五”——即長征五號運(yùn)載火箭。
“長七”首飛成功后,西昌衛(wèi)星發(fā)射中心黨委書記王經(jīng)中宣布,中國新一代大型運(yùn)載火箭長征五號將在今年下半年在海南文昌航天發(fā)射場擇機(jī)發(fā)射。
“長征五號”系列運(yùn)載火箭還有個名字,叫“大火箭”,作為我國高度最高、體積最大、也是運(yùn)載能力最強(qiáng)的火箭,它也將承擔(dān)后期“嫦娥五號”的發(fā)射任務(wù)。
根據(jù)公開資料,“長征五號”有20層樓高,箭體直徑達(dá)到5米,當(dāng)之無愧是我國高度最高、體積最大的火箭。
據(jù)專家介紹,“長征五號”火箭近地軌道的運(yùn)載能力達(dá)到25噸,比現(xiàn)役火箭運(yùn)載能力提高了2.5倍以上,是國內(nèi)目前運(yùn)載能力最強(qiáng)的火箭。
據(jù)了解,火箭上配備的三種全新大推力發(fā)動機(jī),分別摘得了我國“最大推力液氧煤油發(fā)動機(jī)”“最大推力氫氧發(fā)動機(jī)”和“比沖性能最高的火箭發(fā)動機(jī)”三頂桂冠。
“長征七號”首飛當(dāng)晚,探月三期總設(shè)計(jì)師胡浩說,“有了‘長征七號打下的良好基礎(chǔ),‘長征五號的首飛無疑將更為順暢?!?/p>
“長征五號”最終的任務(wù)是要執(zhí)行探月工程三步走“繞、落、回”中的“回”,也就是要幫助嫦娥五號實(shí)現(xiàn)月球表面取樣,并返回地球。目前,嫦娥五號探測器進(jìn)入正樣研制階段。
到2020年中國在軌航天器數(shù)量將超過200顆
預(yù)計(jì)到2020年,中國在軌航天器數(shù)量超過200顆,年均發(fā)射數(shù)量達(dá)到30次左右。
屆時中國航天在核心技術(shù)的掌握方面,要與美俄傳統(tǒng)航天強(qiáng)國相當(dāng)。
在載人航天工程領(lǐng)域,中國航天科技集團(tuán)公司將在“十三五”期間完成空間實(shí)驗(yàn)室任務(wù),完成空間站試驗(yàn)核心艙建設(shè)。在深空探測領(lǐng)域,將開展探月工程三期任務(wù),目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)“繞、落、回”三步走戰(zhàn)略。
“十三五”期間,嫦娥四號任務(wù)全面啟動,嫦娥五號進(jìn)入決戰(zhàn)階段,北斗導(dǎo)航系統(tǒng)加速全球組網(wǎng),天宮二號和神舟十一號發(fā)射對接,高分三號衛(wèi)星、風(fēng)云四號氣象衛(wèi)星以及硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡探測衛(wèi)星、量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星等空間科學(xué)新型衛(wèi)星將實(shí)施發(fā)射……
多項(xiàng)重要航天任務(wù)即將實(shí)施,振奮人心!