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长征系列运载火箭完成300次发射任务,实现了从量变到质变的跨越。这靠的是什么?龙乐豪院士认为,靠的是牢牢把握住了创新这个“第一动力”。未来,比长征五号更大的重型火箭长征九号,将研制9.5米级的火箭箱体,也将带动国内新材料、新工艺、新器件、新装备等向前发展。

完成300次发射任务 长征火箭成为闪亮的中国名片

长征三号乙运载火箭吊装场面。中国航天科技集团一院供图

3月初,中国航天迎来一个重要节点:长征系列运载火箭在西昌卫星发射中心完成第300次发射。

这意味着近半个世纪以来,中国航天的运载火箭技术取得了长足进步,这也成为中国从航天大国向航天强国迈进的重要里程碑。

火箭是航天活动基础性的交通运输工具,可以说没有火箭就没有航天。从最初的艰苦创业,到本世纪初的载人飞行、奔月之旅和北斗组网,再到近年来的高密度发射,长征火箭实现了从无到有、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等一系列重大跨越,成功将500多颗卫星送入预定轨道,成为一张闪亮的中国名片。

40多年间火箭运载能力提升了数十倍,高密度发射已实现常态化

长征系列运载火箭300次发射历史,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,也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人们的期待中起飞,将我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”送入太空,翻开了我国自主进入太空时代的新的一页。

彼时,我国运载火箭的运载能力是300千克。到2016年11月3日,长征五号首飞成功,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年长征一号首飞,是当年的唯一一次航天发射;到2018年,长征系列运载火箭年发射37次,中国航天首次单独位居国际航天发射数量第一位,表明长征火箭高密度发射已实现常态化。

中国航天科技集团一院长征系列运载火箭高级顾问龙乐豪院士介绍,长征系列运载火箭“3个100次”发射分别用时37年、7.5年和4.25年,对应年均发射2.7次、13.3次和23.5次。每个100次发射间隔时间的缩短,体现了运载火箭技术的进步、管理的完善和质量的提升,反映了中国航天的发展和中国综合国力的快速提升。

在第三个100次发射中,长征火箭以每年平均发射次数超过20次的强度,将225颗航天器送入太空,实现了从每年几次发射,向十几次、几十次的跨越。在这4年间,长征火箭共将约240吨飞行器送入轨道,年均达60吨,仅次于美国、俄罗斯,为世界第三。这100次的发射成功率高达97%,处于世界领先水平。在近20年世界各国航天发射史中,长征火箭2018年连续成功发射37次,创造了世界航天发射连续成功的新纪录。

可以说,长征系列运载火箭完成300次发射任务,实现了从量变到质变的跨越。这靠的是什么?龙乐豪院士认为,靠的是牢牢把握住了创新这个“第一动力”。

以我国新一代运载火箭家族的拓路者长征六号火箭为例,2015年它以“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先例,自主创新成果达十几项。

长征五号突破了12项重大关键技术,不仅使火箭技术能力达到国际先进水平,同时带动了国内工业制造能力的提升

火箭技术的不断跨越,带动基础工业和材料科学不断进步。

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,而长五火箭的直径为5米。虽然只多了1.65米,研制人员却付出了极大的心血,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。

其中,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,使我国掌握了捆绑火箭有效提高运载能力的技术手段……据介绍,长征五号突破了12项重大关键技术和247项关键技术,代表着我国科技创新与工业制造的高水平,不仅使整个火箭技术能力达到国际先进水平,而且带动国内工业制造能力的提升。

未来,比长征五号更大的重型火箭长征九号,将研制9.5米级的火箭箱体,也将带动国内新材料、新工艺、新器件、新装备等向前发展。

绿色环保,也是中国航天人将运载火箭技术转为民用的一个关键词。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。随着长征六号、长征十一号、长征七号、长征五号等新一代运载火箭先后登场,以及未来还将研制的长征七号甲、长征八号、长征九号、新一代载人运载火箭等,绿色环保推进剂将成为中国火箭的主流能源。

完成48次国际商业发射,中国火箭更加自信地走向世界

回顾长征系列运载火箭的发展历程,让人们津津乐道的,还包括中国航天不断开放、走向国际市场,使“长征”真正成为响当当的国际品牌。

1985年10月,中国向世界宣布,长征系列运载火箭将承揽国际商业发射服务。1990年4月7日,长征三号火箭成功发射美国休斯公司研制的“亚洲一号”通信卫星,中国航天从此踏入国际商业卫星发射服务市场。截至目前,中国航天科技集团已完成了48次国际商业发射,发射了56颗国际商业卫星,并向国际客户提供17次搭载发射服务,发射了20多个国外小卫星/载荷。

运载火箭是航天技术的核心基础,发射次数代表一个国家的航天规模与实力。在世界上,中国长征系列火箭发射次数位居第三,发射成功率属世界一流而非世界第一,这就需要我们进一步加强自主创新、不断攻克关键核心技术,推动航天强国建设。

根据中国航天科技集团的规划,预计在2025年前后,研制成功可重复使用的亚轨道运载器,亚轨道太空旅游将成为现实。到2030年前后,重型运载火箭将实现首飞,为载人登月提供强大支持,并为火星采样返回提供充足的运载能力。2040年前后,航天运输工具能够有效支持大规模的空间资源勘探和开发,小行星采矿和空间太阳能电站有望成为现实。到2045年,天梯、地球车站、空间驿站建设有望成为现实。

责任编辑:庄婷婷

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