康犖
1.2021年3月12日1時(shí)51分,海南文昌,長(zhǎng)征七號(hào)改遙二運(yùn)載火箭在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火升空,將試驗(yàn)九號(hào)衛(wèi)星送入預(yù)定軌道,發(fā)射取得圓滿成功。
2021年3月12日1時(shí)51分,我國(guó)在文昌航天發(fā)射場(chǎng)成功完成長(zhǎng)征七號(hào)改遙二運(yùn)載火箭發(fā)射。該運(yùn)載火箭由長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭改進(jìn)研制而成,用于發(fā)射地球同步軌道衛(wèi)星,運(yùn)載能力不少于7噸。此次任務(wù)是長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭的第362次飛行。
在航天領(lǐng)域有這樣一種說法,運(yùn)載火箭的能力有多大,航天的舞臺(tái)就有多大。作為我國(guó)新一代運(yùn)載火箭當(dāng)中首個(gè)改型火箭,“長(zhǎng)征七號(hào)改”完成了一系列新設(shè)計(jì),也有了全新的運(yùn)載能力,使我國(guó)進(jìn)入空間的能力再上一個(gè)新臺(tái)階。
此前,我國(guó)具備高軌道發(fā)射能力的主力火箭——長(zhǎng)三甲系列火箭能夠?qū)?.5噸重的航天器送到最遠(yuǎn)距離地面36000公里的地球同步轉(zhuǎn)移軌道,而長(zhǎng)征七號(hào)改火箭將這項(xiàng)能力提升到了7噸。此次發(fā)射成功,使我國(guó)在高軌道的發(fā)射能力上具備了由7噸運(yùn)載能力的長(zhǎng)征七號(hào)改,5.5噸運(yùn)載能力的長(zhǎng)征三號(hào)甲系列,以及14噸運(yùn)載能力的長(zhǎng)征五號(hào)組成的火箭梯隊(duì),形成更加優(yōu)化、合理的能力布局,這將有力提升我國(guó)進(jìn)入太空的能力,對(duì)推進(jìn)高軌道衛(wèi)星組網(wǎng)建設(shè)具有重大意義。
中國(guó)自1956年開始展開現(xiàn)代火箭的研制工作。1964年6月29日,中國(guó)自行設(shè)計(jì)研制的中程火箭試飛成功之后,即著手研制多級(jí)火箭,向空間技術(shù)進(jìn)軍。經(jīng)過五年的艱苦努力,1970年4月24日,“長(zhǎng)征一號(hào)”運(yùn)載火箭誕生,首次發(fā)射“東方紅一號(hào)”衛(wèi)星成功,中國(guó)航天技術(shù)邁出了重要的一步。
從“長(zhǎng)征一號(hào)”運(yùn)載火箭將“東方紅一號(hào)”衛(wèi)星送入太空叩問蒼穹開始算起,長(zhǎng)征系列火箭已經(jīng)走過了51年的光輝成長(zhǎng)歷程。如今,“長(zhǎng)征”系列火箭不僅是我國(guó)載人航天、嫦娥探月、北斗組網(wǎng)等系列重大航天工程的主力運(yùn)載火箭,并且已經(jīng)走向世界,享譽(yù)全球,在國(guó)際發(fā)射市場(chǎng)占有重要一席。
長(zhǎng)征七號(hào)改遙二運(yùn)載火箭由長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭改進(jìn)研制而成,用于發(fā)射地球同步軌道衛(wèi)星,運(yùn)載能力不少于7噸。本次發(fā)射的試驗(yàn)九號(hào)衛(wèi)星主要用于空間環(huán)境監(jiān)測(cè)等新技術(shù)在軌驗(yàn)證試驗(yàn)。這次任務(wù)是長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭的第362次飛行。
2015年1月26日,海南文昌,長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭在火箭衛(wèi)星總裝測(cè)試廠房裝配完畢,準(zhǔn)備轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)射架進(jìn)行合練
成功發(fā)射的長(zhǎng)征七號(hào)改運(yùn)載火箭是長(zhǎng)征七號(hào)系列火箭的一個(gè)新成員,它與長(zhǎng)征七號(hào)看上去都有什么區(qū)別呢?
首先是“身高”不一樣。長(zhǎng)征七號(hào)改全長(zhǎng)60.1米,而長(zhǎng)征七號(hào)身高53.1米。長(zhǎng)征七號(hào)是一型“兩級(jí)半”構(gòu)型的火箭,所謂“兩級(jí)半”是指火箭的芯一級(jí)、芯二級(jí)再加上助推器這個(gè)“半級(jí)”。而長(zhǎng)征七號(hào)改則是一型“三級(jí)半”構(gòu)型的火箭,多出了—個(gè)“芯三級(jí)”,所以也就比長(zhǎng)征七號(hào)高出了7米。長(zhǎng)征七號(hào)改多出的這個(gè)“芯三級(jí)”,主要就是為了給火箭提供更多的動(dòng)力,讓它能夠飛往更高軌道。
在外形上,長(zhǎng)征七號(hào)改和長(zhǎng)征七號(hào)另一個(gè)不同就是頭部包裹衛(wèi)星的整流罩。長(zhǎng)征七號(hào)的整流罩高8米,而長(zhǎng)征七號(hào)改的則是5.5米。這是由于長(zhǎng)征七號(hào)主要用于發(fā)射貨運(yùn)飛船,而此次長(zhǎng)七改發(fā)射的是衛(wèi)星,體積變小了,整流罩的尺寸也就稍微小一點(diǎn)。未來隨著衛(wèi)星的需求變化,長(zhǎng)征七號(hào)改的整流罩也會(huì)根據(jù)衛(wèi)星的需求量體裁衣。
長(zhǎng)征七號(hào)改運(yùn)載火箭是在長(zhǎng)征七號(hào)火箭成熟技術(shù)基礎(chǔ)上的繼承和開拓,長(zhǎng)征七號(hào)改將承擔(dān)未來我國(guó)高軌發(fā)射任務(wù),肩負(fù)著將更多中大型衛(wèi)星送入高軌道的使命。
長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭是為我國(guó)載人航天工程發(fā)射貨運(yùn)飛船而研制的一型火箭。它發(fā)射的目標(biāo)軌道是近地點(diǎn)200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)400公里的近地軌道。我國(guó)神舟飛船、天宮實(shí)驗(yàn)室和未來的空間站都是運(yùn)行在這個(gè)軌道上。
而長(zhǎng)征七號(hào)改則是為了滿足高軌道發(fā)射而研制的一型火箭,所謂“高軌道”指的是距離地面最遠(yuǎn)達(dá)到36000公里的地球同步轉(zhuǎn)移軌道。導(dǎo)航衛(wèi)星、通信衛(wèi)星都是這個(gè)軌道上的“??汀?,想要讓衛(wèi)星進(jìn)入更高的軌道,火箭的飛行速度就必須要更快。
目前,我國(guó)除了長(zhǎng)征七號(hào)改之外,長(zhǎng)征三號(hào)甲系列和長(zhǎng)征五號(hào)火箭都具備高軌發(fā)射能力。長(zhǎng)三甲系列火箭高軌發(fā)射能力是5.5噸,長(zhǎng)征五號(hào)則達(dá)到14噸,對(duì)于目前我國(guó)一些中大型通信衛(wèi)星七八噸的體重而言,長(zhǎng)三甲系列的運(yùn)載能力稍有不足,而長(zhǎng)征五號(hào)又有點(diǎn)“大材小用”,所以長(zhǎng)征七號(hào)改就正好填補(bǔ)了它們之間的空白,同時(shí)還具備執(zhí)行多種軌道發(fā)射任務(wù)的能力,為我國(guó)在太空中搭建起更為廣闊的舞臺(tái)。
雖然長(zhǎng)征七號(hào)改火箭繼承了前輩的成熟技術(shù),但研制的難度不亞于設(shè)計(jì)一個(gè)全新的火箭,研制團(tuán)隊(duì)突破了大量全新的關(guān)鍵技術(shù)。
長(zhǎng)征七號(hào)改火箭主體直徑與長(zhǎng)征七號(hào)相同,而個(gè)子卻比長(zhǎng)征七號(hào)高出7米,外形顯得更加修長(zhǎng)。然而,就是這種修長(zhǎng)的身材給它帶來了更為嚴(yán)苛的考驗(yàn)。與又細(xì)又長(zhǎng)的棍子更容易折斷一樣,細(xì)長(zhǎng)的火箭在飛行過程中受到高空風(fēng)的影響,一不小心就有“攔腰折斷”的風(fēng)險(xiǎn)。如何讓細(xì)長(zhǎng)的長(zhǎng)七改火箭能夠保持姿態(tài)、飛得更穩(wěn),是考驗(yàn)設(shè)計(jì)師的一道難題。
此次發(fā)射,長(zhǎng)征七號(hào)改火箭還采用了天基測(cè)量技術(shù),通過天上的中繼衛(wèi)星進(jìn)行火箭發(fā)射過程中的信號(hào)傳輸,大大提高測(cè)量的效率,研制團(tuán)隊(duì)通過艱苦攻關(guān),實(shí)現(xiàn)了大容量傳輸技術(shù)在火箭上的應(yīng)用。
(資料來源央視網(wǎng))
今日的榮耀背后離不開長(zhǎng)征火箭家族的接續(xù)更替。時(shí)至今日,長(zhǎng)征火箭已經(jīng)擁有退役、現(xiàn)役共計(jì)4代19種型號(hào)。其中長(zhǎng)征一號(hào)、長(zhǎng)征二號(hào)、長(zhǎng)征二號(hào)E、長(zhǎng)征三號(hào)、長(zhǎng)征四號(hào)甲5個(gè)型號(hào)已退役;長(zhǎng)征二號(hào)丙、長(zhǎng)征二號(hào)丁、長(zhǎng)征二號(hào)F、長(zhǎng)征三號(hào)甲、長(zhǎng)征三號(hào)乙、長(zhǎng)征三號(hào)丙、長(zhǎng)征四號(hào)乙、長(zhǎng)征四號(hào)丙、長(zhǎng)征五號(hào)、長(zhǎng)征五號(hào)B、長(zhǎng)征六號(hào)、長(zhǎng)征七號(hào)、長(zhǎng)征七號(hào)甲、長(zhǎng)征八號(hào)和長(zhǎng)征十一號(hào)15個(gè)型號(hào)在役。另有長(zhǎng)征六號(hào)甲、長(zhǎng)征六號(hào)X、長(zhǎng)征十一號(hào)甲3個(gè)型號(hào)在研,長(zhǎng)征九號(hào)1個(gè)型號(hào)論證中。
截至2021年3月13日,中國(guó)長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭已發(fā)射363次——北京時(shí)間3月13日10時(shí)19分,酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心,長(zhǎng)征四號(hào)丙運(yùn)載火箭成功將遙感三十一號(hào)04組衛(wèi)星發(fā)射升空,衛(wèi)星進(jìn)入預(yù)定軌道。此次任務(wù)是長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭的第363次飛行。
1970年4月24日,長(zhǎng)征—號(hào)運(yùn)載火箭成功地將“東方紅一號(hào)”衛(wèi)星送入預(yù)定軌道,奠定了長(zhǎng)征系列火箭發(fā)展的基礎(chǔ),并使我國(guó)成為世界上第五個(gè)能夠獨(dú)立發(fā)射人造地球衛(wèi)星的國(guó)家,開辟了中國(guó)自主進(jìn)入空間的新紀(jì)元。
長(zhǎng)征二號(hào)運(yùn)載火箭是中國(guó)航天運(yùn)載器的基礎(chǔ)型號(hào),是目前中國(guó)最大的運(yùn)載火箭家族,擁有“長(zhǎng)征二號(hào)”“長(zhǎng)征二號(hào)丙”系列及“長(zhǎng)征二號(hào)丁”“長(zhǎng)征二號(hào)E(長(zhǎng)二捆)”“長(zhǎng)征二號(hào)F”等型號(hào),主要承擔(dān)近地軌道和太陽同步軌道的發(fā)射任務(wù),其中長(zhǎng)征二號(hào)F是目前我國(guó)唯——型用于載人航天發(fā)射的運(yùn)載火箭。
長(zhǎng)征三號(hào)運(yùn)載火箭是在長(zhǎng)征二號(hào)火箭基礎(chǔ)上于1984年研制成功的,長(zhǎng)征三號(hào)火箭的成功發(fā)射,標(biāo)志著中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)跨入世界先進(jìn)行列,是中國(guó)火箭發(fā)展上的一個(gè)重要里程碑。長(zhǎng)征三號(hào)系列運(yùn)載火箭擁有“長(zhǎng)征三號(hào)”“長(zhǎng)征三號(hào)甲”“長(zhǎng)征三號(hào)乙”“長(zhǎng)征三號(hào)丙”等型號(hào),主要承擔(dān)高軌道的發(fā)射任務(wù)。另有計(jì)劃中的“長(zhǎng)征三號(hào)丁”“長(zhǎng)征三號(hào)E”。
長(zhǎng)征四號(hào)系列運(yùn)載火箭最早可追溯到上海航天局的“風(fēng)暴一號(hào)”火箭,擁有“長(zhǎng)征四號(hào)甲”“長(zhǎng)征四號(hào)乙”“長(zhǎng)征四號(hào)丙”等型號(hào),主要承擔(dān)太陽同步軌道的發(fā)射任務(wù)。
長(zhǎng)征五號(hào)系列運(yùn)載火箭又稱“大火箭”“冰箭”“胖五”,是由中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院研制的新一代大型低溫液體運(yùn)載火箭。其芯級(jí)使用液氧/液氫推進(jìn)劑,助推器使用液氧/煤油推進(jìn)劑。該系列火箭擁有“長(zhǎng)征五號(hào)”“長(zhǎng)征五號(hào)乙”兩種型號(hào),主要承擔(dān)大質(zhì)量載荷、空間站建設(shè)和深空探測(cè)等發(fā)射任務(wù)。
長(zhǎng)征六號(hào)是由上海航天技術(shù)研究院研制的新一代無毒無污染小型低溫液體運(yùn)載火箭,主要用于發(fā)射太陽同步軌道衛(wèi)星。火箭具備適應(yīng)簡(jiǎn)易設(shè)施發(fā)射的能力,可實(shí)現(xiàn)快速發(fā)射。
長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭是由中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院研制的新一代高可靠、高安全的中型液體運(yùn)載火箭,主要用于發(fā)射天舟貨運(yùn)飛船,以滿足中國(guó)載人空間站建設(shè)的需求。
長(zhǎng)征八號(hào)運(yùn)載火箭是由中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院研制的新型中型運(yùn)載火箭,主要面向未來中高軌商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)。該火箭具有發(fā)射成本適中、發(fā)射周期更短、適應(yīng)多個(gè)航天發(fā)射場(chǎng)條件等特點(diǎn),未來有望具備簡(jiǎn)易塔架適應(yīng)能力,實(shí)現(xiàn)總裝、測(cè)試及發(fā)射一體化以及芯一級(jí)和助推器的整體垂直回收。
長(zhǎng)征九號(hào)運(yùn)載火箭是一款正在論證的新一代重型火箭,未來將用于我國(guó)深空探測(cè)、載人登月和登火、空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)(如空間太陽能電站)等任務(wù)。長(zhǎng)征九號(hào)運(yùn)載火箭預(yù)計(jì)將于2028年左右在文昌航天發(fā)射場(chǎng)實(shí)現(xiàn)首飛。
長(zhǎng)征十一號(hào)運(yùn)載火箭是由中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院研制的新型四級(jí)全固體運(yùn)載火箭,是長(zhǎng)征系列火箭中首枚小型固體運(yùn)載火箭。與現(xiàn)役以液體推進(jìn)劑為動(dòng)力的長(zhǎng)征系列火箭相比,它的發(fā)射準(zhǔn)備時(shí)間由“月”縮短為“小時(shí)”,將大大提升我國(guó)快速進(jìn)入空間的能力。
2015年2月10日,海南文昌,長(zhǎng)征七號(hào)資料圖
1.2005年10月7日,東風(fēng)航天城發(fā)射場(chǎng),裝載著神舟六號(hào)飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F型火箭活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)從技術(shù)陣地成功轉(zhuǎn)移到發(fā)射陣地2.2007年10月24日下午18時(shí),“長(zhǎng)征三號(hào)甲”運(yùn)載火箭搭載“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功升空3.2014年12月7日11時(shí)26分,我國(guó)在太原衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征四號(hào)乙運(yùn)載火箭,成功將中巴地球資源衛(wèi)星04星發(fā)射升空,衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道4.2015年9月20日,山西太原,“呂梁一號(hào)”微納衛(wèi)星在太原衛(wèi)星發(fā)射中心搭乘長(zhǎng)征六號(hào)運(yùn)載火箭發(fā)射升空5.2016年11月3日,海南省文昌市,長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭在海南文昌發(fā)射場(chǎng)首飛成功
6.2017年4月20日,海南文昌,長(zhǎng)征七號(hào)遙二運(yùn)載火箭托舉著天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船騰空而起,奔向太空7.2018年1月18日,長(zhǎng)征一號(hào)備用發(fā)射火箭首次抵達(dá)深圳8.2018年11月7日,珠海航展,長(zhǎng)征九號(hào)重型運(yùn)載火箭模型(中間)
9.2020年9月15日9時(shí)23分,中國(guó)在黃海海域用長(zhǎng)征十一號(hào)運(yùn)載火箭以“一箭九星”的方式,成功地將“吉林一號(hào)”高分03組衛(wèi)星送入535公里的太陽同步軌道。圖為長(zhǎng)征十一號(hào)運(yùn)載火箭從“德渤三號(hào)”動(dòng)力船發(fā)射10.2020年12月22日12時(shí)37分許,我國(guó)長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭的新成員長(zhǎng)征八號(hào)遙一運(yùn)載火箭在海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火升空
從長(zhǎng)征一號(hào)到長(zhǎng)征九號(hào)再加上長(zhǎng)征十一號(hào)都是有據(jù)可查的型號(hào),但唯獨(dú)沒有長(zhǎng)征十號(hào)運(yùn)載火箭,這究竟是怎么回事呢?
這還得追溯到上世紀(jì)70年代我國(guó)第一次嘗試載人航天任務(wù)的“曙光一號(hào)計(jì)劃”。1970年4月24日21時(shí)35分,東方紅一號(hào)衛(wèi)星在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射,這是中國(guó)發(fā)射的第一顆人造地球衛(wèi)星。就在東方紅一號(hào)衛(wèi)星發(fā)射當(dāng)天,中國(guó)第一代航天人召開了一次為期7天的關(guān)于我國(guó)第一代載人飛船總體方案的討論會(huì)。這項(xiàng)工程其實(shí)早在東方紅一號(hào)發(fā)射前三年就已經(jīng)開始籌劃——1967年,美國(guó)用土星五號(hào)首飛火箭將阿波羅4號(hào)無人飛船送入太空。
對(duì)于中國(guó)第一代航天人來說,彼時(shí)雖然條件有限,但他們敢于探索未知的熱情絲毫沒有受到影響。中國(guó)第一次載人航天計(jì)劃“曙光一號(hào)”計(jì)劃,項(xiàng)目名稱為714工程,計(jì)劃于1973年發(fā)射,飛船可乘坐2人,類似雙子星座飛船。但是由于各種因素,“曙光一號(hào)”計(jì)劃最終沒有實(shí)施。雖然計(jì)劃被取消,但是計(jì)劃的經(jīng)驗(yàn)以及錢學(xué)森、蔡翹、趙九章、郭永懷、貝時(shí)璋、錢驥、王希季、陸元九、楊嘉墀、屠善澄、何權(quán)軒、沈其震、王大珩等科學(xué)家的貢獻(xiàn)對(duì)以后的中國(guó)載人航天起了奠基性的作用——曙光一號(hào)載人飛船的方案后來被證明是務(wù)實(shí)且可行的,因?yàn)榫驮诜桨刚撟C會(huì)五年后我國(guó)用長(zhǎng)征二號(hào)運(yùn)載火箭成功發(fā)射了第一顆返回式衛(wèi)星,載人飛船的返回艙與返回式衛(wèi)星在技術(shù)途徑上異曲同工。
但第一代航天人的夢(mèng)想?yún)s遠(yuǎn)不止如此,曙光一號(hào)載人飛船的目標(biāo)實(shí)則是月球。
為了前往月球,錢學(xué)森主導(dǎo)發(fā)起了長(zhǎng)征十號(hào)重型火箭的研制工作,而當(dāng)時(shí)我們的庫房里只有運(yùn)力僅300公斤的長(zhǎng)征一號(hào)火箭,而長(zhǎng)征十號(hào)的目標(biāo)是運(yùn)力指標(biāo)媲美甚至超越土星五號(hào)。從1到10跨越難度可想而知。
可惜由于當(dāng)時(shí)的國(guó)力原因,曙光一號(hào)工程只推進(jìn)了七年就只得下馬,長(zhǎng)征十號(hào)作為曙光工程的產(chǎn)物自然也隨之下馬。但在七年時(shí)間里,我國(guó)載人航天工程收獲了很多初始經(jīng)驗(yàn),比如航天員空間生命保障系統(tǒng)、載人飛船返回艙研制,同時(shí)還布局全國(guó)及各大洋建立了航天測(cè)控系統(tǒng),這些都為如今的神舟飛天奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
如今,繼承長(zhǎng)征十號(hào)遺志的長(zhǎng)征九號(hào)重型火箭工程正在順利開展,這是一款重型運(yùn)載火箭,能夠滿足載人登月、火星采樣返回等重大航天工程的運(yùn)力需求。探月工程總設(shè)計(jì)師吳偉仁提出我國(guó)將于2D30年左右實(shí)施載人登月工程,可以預(yù)見,在不久的將來,長(zhǎng)征九號(hào)將在月球基地的建設(shè)上大顯身手。