“長征七號(hào)”們的長征之路

劉念國

“十三五”期間，嫦娥四號(hào)任務(wù)全面啟動(dòng)，嫦娥五號(hào)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(hào)和神舟十一號(hào)發(fā)射對(duì)接，高分三號(hào)衛(wèi)星、風(fēng)云四號(hào)氣象衛(wèi)星以及硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡探測(cè)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(hào)”運(yùn)載火箭從距南海邊800米的發(fā)射平臺(tái)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(chǎng)的指揮中心里，“長征七號(hào)”運(yùn)載火箭副總指揮張濤，一直注視著這個(gè)全新一代運(yùn)載火箭，直到尾焰消失在夜空為止。

“長征七號(hào)”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(hào)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(hào)”、海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)雙首飛成功，這是又一個(gè)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(hào)成功首飛，意味著我國空間站的建設(shè)已拉開大幕。”長七首飛成功當(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(duì)媒體這樣介紹“長七”，相比功勛卓著的長征四號(hào)，“長征七號(hào)”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(jí)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?dòng)力、新布局、新環(huán)境、新結(jié)構(gòu)、新體制、新測(cè)發(fā)”，“長征七號(hào)”運(yùn)載火箭總指揮王小軍用6個(gè)“新”來形容這個(gè)“長征”火箭家族里的小弟弟。

“長征七號(hào)”可謂八年磨一劍，最根本的變化來自動(dòng)力系統(tǒng)。它采用了液氧煤油發(fā)動(dòng)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。“心臟”也更強(qiáng)壯了，張濤說，“長七”使用全新的動(dòng)力系統(tǒng)，兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)都是新的，全新的液氧煤油發(fā)動(dòng)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(hào)”的4個(gè)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(duì)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(gè)捆綁點(diǎn)，而“長征七號(hào)”又增加了一個(gè)捆綁點(diǎn)，相對(duì)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(hào)”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(hào)”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(chǎng)建設(shè)指揮部主任周鳳廣說。

“長征七號(hào)”首飛成功，國際上贊揚(yáng)聲一片，日本火箭協(xié)會(huì)理事吉田久信說，“長征七號(hào)”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。”法國國家航天研究中心專家熱羅姆·維拉分析說，“長征七號(hào)”可在不變更發(fā)動(dòng)機(jī)和火箭各級(jí)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(hào)”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(hào)”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(hào)”將逐步替代現(xiàn)有的長征二號(hào)、三號(hào)、四號(hào)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(hào)”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(gè)空間貨運(yùn)飛船——天舟一號(hào)，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(cè)器……

這些中國航天未來的美麗藍(lán)圖，都需要“長征七號(hào)”一次次成功發(fā)射來實(shí)現(xiàn)。

“長征七號(hào)”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。”張濤說。

我國載人航天工程自上世紀(jì)90年代啟動(dòng)，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(huì)對(duì)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(gè)階段，“長征七號(hào)”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(shí)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(gè)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(gè)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(shí)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(hào)”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(hào)空間實(shí)驗(yàn)室；10月中旬，發(fā)射神舟十一號(hào)載人飛船，11月中旬，神舟十一號(hào)返回艙實(shí)施返回；2017年4月中旬，發(fā)射天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船。

其中，天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室、神舟十一號(hào)載人飛船，以及配套長征二號(hào)F運(yùn)載火箭已完成出廠測(cè)試；神舟十一號(hào)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(hào)貨運(yùn)飛船和“長征七號(hào)”遙二火箭正在研制生產(chǎn)和總裝測(cè)試。

“空間實(shí)驗(yàn)室任務(wù)之后，我國將真正邁入空間站時(shí)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(hào)”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(hào)”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(gè)縮比返回艙、多枚小型衛(wèi)星和其他設(shè)備。

對(duì)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(chǎng)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(gè)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。”

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(shí)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(bào)》援引科學(xué)家的話稱，這個(gè)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(gè)“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(gè)自動(dòng)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(gè)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(cè)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(gè)長征系列火箭都起了一個(gè)外號(hào)，“長征七號(hào)”叫“七仔”，而今年真正的大明星是“胖五”——即長征五號(hào)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(hào)將在今年下半年在海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)擇機(jī)發(fā)射。

“長征五號(hào)”系列運(yùn)載火箭還有個(gè)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(hào)”的發(fā)射任務(wù)。

根據(jù)公開資料，“長征五號(hào)”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(hào)”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(dòng)機(jī)，分別摘得了我國“最大推力液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)”“最大推力氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)”和“比沖性能最高的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)”三頂桂冠。

“長征七號(hào)”首飛當(dāng)晚，探月三期總設(shè)計(jì)師胡浩說，“有了‘長征七號(hào)打下的良好基礎(chǔ)，‘長征五號(hào)的首飛無疑將更為順暢。”

“長征五號(hào)”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(hào)實(shí)現(xiàn)月球表面取樣，并返回地球。目前，嫦娥五號(hào)探測(cè)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(shí)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(cè)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(hào)任務(wù)全面啟動(dòng)，嫦娥五號(hào)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(hào)和神舟十一號(hào)發(fā)射對(duì)接，高分三號(hào)衛(wèi)星、風(fēng)云四號(hào)氣象衛(wèi)星以及硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡探測(cè)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！