從1到300，長征運(yùn)載火箭的騰飛與跨越

王偉童

近半個(gè)世紀(jì)以來，中國航天的運(yùn)載火箭技術(shù)取得了長足的進(jìn)步。作為中國航天科技工業(yè)的主導(dǎo)力量，中國航天科技集團(tuán)有限公司先后自主研制了17種不同型號(hào)的長征系列運(yùn)載火箭，長征火箭歷經(jīng)了最初的艱苦創(chuàng)業(yè)、走向世界，到本世紀(jì)初的載人飛行、圓夢(mèng)奔月，到近些年的高密度發(fā)射、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展等多個(gè)發(fā)展階段，實(shí)現(xiàn)了從無到有，從串聯(lián)到捆綁，從一箭一星到一箭多星，從發(fā)射衛(wèi)星到發(fā)射載人飛船和月球探測器，從現(xiàn)役運(yùn)載火箭到新一代運(yùn)載火箭等一系列重大跨越，成功將506顆衛(wèi)星送入預(yù)定軌道，成為閃亮世界的一張中國名片。

300次發(fā)射——

長征運(yùn)載火箭進(jìn)入空間能力大幅提升

翻開長征系列運(yùn)載火箭300次發(fā)射歷史，也是我國運(yùn)載火箭運(yùn)載能力不斷增強(qiáng)、發(fā)射密度不斷提高、型譜不斷壯大、技術(shù)實(shí)現(xiàn)更新?lián)Q代的發(fā)展史，是我國航天事業(yè)跨越式發(fā)展的一個(gè)縮影。

1970年4月24日，長征一號(hào)運(yùn)載火箭在全國人民的期待中起飛，將我國第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號(hào)”送入太空，開啟了我國自主進(jìn)入太空時(shí)代的新紀(jì)元。

彼時(shí)，我國運(yùn)載火箭的運(yùn)載能力是300千克。而到2016年11月3日，長征五號(hào)運(yùn)載火箭首飛成功，我國運(yùn)載火箭近地軌道和地球同步軌道的運(yùn)載能力分別達(dá)到了25噸級(jí)和14噸級(jí)。40多年間，火箭運(yùn)載能力提升了數(shù)十倍。

1970年，長征一號(hào)運(yùn)載火箭的首飛也是當(dāng)年的唯一一次航天發(fā)射，而到2018年，長征系列運(yùn)載火箭年發(fā)射37次，使中國航天首次獨(dú)居國際航天發(fā)射數(shù)量第一位。

長征一號(hào)運(yùn)載火箭首飛時(shí)，還是中國火箭的一枝獨(dú)秀，而現(xiàn)在，長征火箭“家族”已經(jīng)擁有退役、現(xiàn)役17型運(yùn)載火箭和多型在研、論證型號(hào)，形成了發(fā)射低、中、高不同地球軌道不同類型衛(wèi)星、飛船的能力，具備了無人深空探測能力，有力地支撐了我國從航天大國向航天強(qiáng)國邁進(jìn)。

可以說，長征系列運(yùn)載火箭完成從1到300次發(fā)射任務(wù)的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了從量變到質(zhì)變的跨越?；赝L征系列火箭300次發(fā)射歷程，在一次次騰飛與跨越的背后，靠的是牢牢把握住了創(chuàng)新這個(gè)“第一動(dòng)力”。

多年來，中國航天科技集團(tuán)在航天運(yùn)輸系統(tǒng)等領(lǐng)域持續(xù)創(chuàng)新，突破了一系列基礎(chǔ)性、前沿性技術(shù)，形成了一大批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新成果，為提升航天整體能力、服務(wù)航天強(qiáng)國建設(shè)發(fā)揮了重要作用。

以長征七號(hào)火箭為例，研制團(tuán)隊(duì)先后突破了以新動(dòng)力、新布局、新環(huán)境、新結(jié)構(gòu)、新體制、新測發(fā)為代表的12項(xiàng)重大關(guān)鍵技術(shù)及96項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。而且，長征七號(hào)是中國航天首個(gè)采用全數(shù)字化手段，利用全三維協(xié)同、全三維設(shè)計(jì)、全三維總裝數(shù)字仿真試驗(yàn)、數(shù)字化發(fā)射服務(wù)完成全流程研制的火箭，在全研制流程沒有一張紙質(zhì)圖紙。這枚“數(shù)字火箭”還應(yīng)用了“虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)”，對(duì)火箭進(jìn)行虛擬裝配、虛擬試驗(yàn)，真實(shí)模擬實(shí)際裝配和試驗(yàn)環(huán)境，確保了火箭試驗(yàn)、裝配“一次成”。

2015年9月20日，我國新一代運(yùn)載火箭長征六號(hào)拔地而起，以“一箭二十星”創(chuàng)造了中國航天一箭多星發(fā)射的新紀(jì)錄。長征六號(hào)火箭作為我國新一代運(yùn)載火箭家族的拓路者，瞄準(zhǔn)國際運(yùn)載火箭先進(jìn)技術(shù)水平，渾身上下幾乎都是新的，很多技術(shù)在世界上沒有成功應(yīng)用的案例，自主創(chuàng)新成果達(dá)十幾項(xiàng)。

目前，長征家族中備受關(guān)注的新成員——長征九號(hào)重型運(yùn)載火箭正在開展關(guān)鍵技術(shù)深化論證工作。長征九號(hào)運(yùn)載火箭的近地軌道運(yùn)載能力預(yù)計(jì)達(dá)50噸至140噸，將成為我國運(yùn)載能力最大的一型火箭。長征九號(hào)火箭工程的實(shí)施，將進(jìn)一步促進(jìn)航天科技和工業(yè)發(fā)展，使我國在2030年前運(yùn)載火箭技術(shù)邁入世界一流梯隊(duì)。

300次發(fā)射——

長征火箭有力帶動(dòng)基礎(chǔ)工業(yè)能力不斷提升

62年前，中國航天起步，得益于全國各行業(yè)大力支持。同樣中國航天今天的成就一樣得益于綜合國力的增強(qiáng)和基礎(chǔ)工業(yè)能力的提升。

在一次次火箭發(fā)射成功的背后，有無數(shù)研制人員的堅(jiān)守，同樣在向航天強(qiáng)國邁進(jìn)的征程中，每一次火箭的技術(shù)跨越也帶動(dòng)了基礎(chǔ)工業(yè)的不斷提升。

以長征五號(hào)運(yùn)載火箭為例，在此之前中國火箭直徑是3.35米直徑，而長五火箭的直徑為5米，雖然只是1.65米的跨越，研制人員卻付出了極大的辛勞，全國各地工業(yè)企業(yè)也給予了大力支持。

5米直徑大型箭體結(jié)構(gòu)為我國運(yùn)載火箭首次采用，是火箭實(shí)現(xiàn)運(yùn)載能力重大跨越的基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)難度很大。為此，研制人員依靠國內(nèi)相關(guān)工業(yè)企業(yè)的支撐和協(xié)助，成功研制生產(chǎn)了我國最大的貯箱高精度全自動(dòng)大型焊接設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了攪拌磨擦焊技術(shù)在火箭貯箱生產(chǎn)中首次應(yīng)用，制造出我國運(yùn)載火箭結(jié)構(gòu)最大尺寸的貯箱，采用我國火箭史上首創(chuàng)的新型工藝大大提高了貯箱的可制造性，采用液氮進(jìn)行低溫貯箱的地面內(nèi)壓試驗(yàn)，大幅減輕結(jié)構(gòu)重量，突破前捆綁傳力的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)，使我掌握了捆綁火箭有效提高運(yùn)載能力的技術(shù)手段……長征五號(hào)突破了12項(xiàng)重大關(guān)鍵技術(shù)247項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，代表著我國科技創(chuàng)新與工業(yè)制造的最高水平，不僅使整個(gè)火箭技術(shù)能力達(dá)到國際先進(jìn)行列，同時(shí)帶動(dòng)了國內(nèi)工藝、工業(yè)制造能力的提升。

未來長征九號(hào)運(yùn)載火箭將實(shí)現(xiàn)10米級(jí)的火箭箱體研制，這也必將帶動(dòng)國內(nèi)新材料、新工藝、新器件、新裝備等基礎(chǔ)工業(yè)發(fā)展。

300次發(fā)射——

綠色環(huán)保漸成長征火箭主流

新一代運(yùn)載火箭不僅能力強(qiáng)、技術(shù)新，而且采用了綠色環(huán)保無毒無污染的推進(jìn)劑，實(shí)現(xiàn)了中國火箭動(dòng)力系統(tǒng)向綠色環(huán)保的轉(zhuǎn)型。

2015年9月20日，長征六號(hào)運(yùn)載火箭的首飛成功，拉開了我國新一代無毒無污染運(yùn)載火箭投入使用的序幕。隨后，長征七號(hào)、長征五號(hào)新一代運(yùn)載火箭先后登場，中國航天科技集團(tuán)未來還將研制長征七號(hào)甲、長征八號(hào)、長征九號(hào)、新一代載人運(yùn)載火箭，完成我國運(yùn)載火箭的整體更新?lián)Q代，綠色無污染的環(huán)保推進(jìn)劑將成為中國火箭的主流。

以長征五號(hào)、長征七號(hào)為代表的新一代運(yùn)載火箭現(xiàn)在采用的三種新型主發(fā)動(dòng)機(jī)均采用無毒無污染的推進(jìn)技術(shù)。三型新型發(fā)動(dòng)機(jī)的研制，使我國運(yùn)載推進(jìn)技術(shù)水平大幅提高，同時(shí)也彰顯了中國航天在綠色環(huán)保上為“美麗中國”做出的努力。