長(zhǎng)征火箭成為閃亮的中國(guó)名片(科技視點(diǎn))

長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭吊裝場(chǎng)面。中國(guó)航天科技集團(tuán)一院供圖

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長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭完成300次發(fā)射任務(wù)，實(shí)現(xiàn)了從量變到質(zhì)變的跨越。這靠的是什么？龍樂豪院士認(rèn)為，靠的是牢牢把握住了創(chuàng)新這個(gè)“第一動(dòng)力”

未來(lái)，比長(zhǎng)征五號(hào)更大的重型火箭長(zhǎng)征九號(hào)，將研制9.5米級(jí)的火箭箱體，也將帶動(dòng)國(guó)內(nèi)新材料、新工藝、新器件、新裝備等向前發(fā)展

3月初，中國(guó)航天迎來(lái)一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)：長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心完成第300次發(fā)射。

這意味著近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，中國(guó)航天的運(yùn)載火箭技術(shù)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，這也成為中國(guó)從航天大國(guó)向航天強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)的重要里程碑。

火箭是航天活動(dòng)基礎(chǔ)性的交通運(yùn)輸工具，可以說(shuō)沒有火箭就沒有航天。從最初的艱苦創(chuàng)業(yè)，到本世紀(jì)初的載人飛行、奔月之旅和北斗組網(wǎng)，再到近年來(lái)的高密度發(fā)射，長(zhǎng)征火箭實(shí)現(xiàn)了從無(wú)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(cè)器等一系列重大跨越，成功將500多顆衛(wèi)星送入預(yù)定軌道，成為一張閃亮的中國(guó)名片。

40多年間火箭運(yùn)載能力提升了數(shù)十倍，高密度發(fā)射已實(shí)現(xiàn)常態(tài)化

長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭300次發(fā)射歷史，是我國(guó)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，也是我國(guó)航天事業(yè)跨越式發(fā)展的一個(gè)縮影。

1970年4月24日，長(zhǎng)征一號(hào)運(yùn)載火箭在人們的期待中起飛，將我國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號(hào)”送入太空，翻開了我國(guó)自主進(jìn)入太空時(shí)代的新的一頁(yè)。

彼時(shí)，我國(guó)運(yùn)載火箭的運(yùn)載能力是300千克。到2016年11月3日，長(zhǎng)征五號(hào)首飛成功，我國(guó)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(zhǎng)征一號(hào)首飛，是當(dāng)年的唯一一次航天發(fā)射；到2018年，長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭年發(fā)射37次，中國(guó)航天首次單獨(dú)位居國(guó)際航天發(fā)射數(shù)量第一位，表明長(zhǎng)征火箭高密度發(fā)射已實(shí)現(xiàn)常態(tài)化。

中國(guó)航天科技集團(tuán)一院長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭高級(jí)顧問龍樂豪院士介紹，長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭“3個(gè)100次”發(fā)射分別用時(shí)37年、7.5年和4.25年，對(duì)應(yīng)年均發(fā)射2.7次、13.3次和23.5次。每個(gè)100次發(fā)射間隔時(shí)間的縮短，體現(xiàn)了運(yùn)載火箭技術(shù)的進(jìn)步、管理的完善和質(zhì)量的提升，反映了中國(guó)航天的發(fā)展和中國(guó)綜合國(guó)力的快速提升。

在第三個(gè)100次發(fā)射中，長(zhǎng)征火箭以每年平均發(fā)射次數(shù)超過(guò)20次的強(qiáng)度，將225顆航天器送入太空，實(shí)現(xiàn)了從每年幾次發(fā)射，向十幾次、幾十次的跨越。在這4年間，長(zhǎng)征火箭共將約240噸飛行器送入軌道，年均達(dá)60噸，僅次于美國(guó)、俄羅斯，為世界第三。這100次的發(fā)射成功率高達(dá)97%，處于世界領(lǐng)先水平。在近20年世界各國(guó)航天發(fā)射史中，長(zhǎng)征火箭2018年連續(xù)成功發(fā)射37次，創(chuàng)造了世界航天發(fā)射連續(xù)成功的新紀(jì)錄。

可以說(shuō)，長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭完成300次發(fā)射任務(wù)，實(shí)現(xiàn)了從量變到質(zhì)變的跨越。這靠的是什么？龍樂豪院士認(rèn)為，靠的是牢牢把握住了創(chuàng)新這個(gè)“第一動(dòng)力”。

以我國(guó)新一代運(yùn)載火箭家族的拓路者長(zhǎng)征六號(hào)火箭為例，2015年它以“一箭二十星”創(chuàng)造了中國(guó)航天一箭多星發(fā)射的新紀(jì)錄。長(zhǎng)征六號(hào)瞄準(zhǔn)國(guó)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)用的先例，自主創(chuàng)新成果達(dá)十幾項(xiàng)。

長(zhǎng)征五號(hào)突破了12項(xiàng)重大關(guān)鍵技術(shù)，不僅使火箭技術(shù)能力達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，同時(shí)帶動(dòng)了國(guó)內(nèi)工業(yè)制造能力的提升

火箭技術(shù)的不斷跨越，帶動(dòng)基礎(chǔ)工業(yè)和材料科學(xué)不斷進(jìn)步。

以長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭為例，在此之前中國(guó)火箭直徑是3.35米，而長(zhǎng)五火箭的直徑為5米。雖然只多了1.65米，研制人員卻付出了極大的心血，全國(guó)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(guó)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(guó)內(nèi)相關(guān)工業(yè)企業(yè)的支撐和協(xié)助，成功生產(chǎn)了我國(guó)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(guó)運(yùn)載火箭結(jié)構(gòu)最大尺寸的貯箱。

其中，采用我國(guó)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)，使我國(guó)掌握了捆綁火箭有效提高運(yùn)載能力的技術(shù)手段……據(jù)介紹，長(zhǎng)征五號(hào)突破了12項(xiàng)重大關(guān)鍵技術(shù)和247項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，代表著我國(guó)科技創(chuàng)新與工業(yè)制造的高水平，不僅使整個(gè)火箭技術(shù)能力達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，而且?guī)?dòng)國(guó)內(nèi)工業(yè)制造能力的提升。

未來(lái)，比長(zhǎng)征五號(hào)更大的重型火箭長(zhǎng)征九號(hào)，將研制9.5米級(jí)的火箭箱體，也將帶動(dòng)國(guó)內(nèi)新材料、新工藝、新器件、新裝備等向前發(fā)展。

綠色環(huán)保，也是中國(guó)航天人將運(yùn)載火箭技術(shù)轉(zhuǎn)為民用的一個(gè)關(guān)鍵詞。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(wú)毒無(wú)污染的推進(jìn)劑，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)火箭動(dòng)力系統(tǒng)向綠色環(huán)保的轉(zhuǎn)型。隨著長(zhǎng)征六號(hào)、長(zhǎng)征十一號(hào)、長(zhǎng)征七號(hào)、長(zhǎng)征五號(hào)等新一代運(yùn)載火箭先后登場(chǎng)，以及未來(lái)還將研制的長(zhǎng)征七號(hào)甲、長(zhǎng)征八號(hào)、長(zhǎng)征九號(hào)、新一代載人運(yùn)載火箭等，綠色環(huán)保推進(jìn)劑將成為中國(guó)火箭的主流能源。

完成48次國(guó)際商業(yè)發(fā)射，中國(guó)火箭更加自信地走向世界

回顧長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭的發(fā)展歷程，讓人們津津樂道的，還包括中國(guó)航天不斷開放、走向國(guó)際市場(chǎng)，使“長(zhǎng)征”真正成為響當(dāng)當(dāng)?shù)膰?guó)際品牌。

1985年10月，中國(guó)向世界宣布，長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭將承攬國(guó)際商業(yè)發(fā)射服務(wù)。1990年4月7日，長(zhǎng)征三號(hào)火箭成功發(fā)射美國(guó)休斯公司研制的“亞洲一號(hào)”通信衛(wèi)星，中國(guó)航天從此踏入國(guó)際商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射服務(wù)市場(chǎng)。截至目前，中國(guó)航天科技集團(tuán)已完成了48次國(guó)際商業(yè)發(fā)射，發(fā)射了56顆國(guó)際商業(yè)衛(wèi)星，并向國(guó)際客戶提供17次搭載發(fā)射服務(wù)，發(fā)射了20多個(gè)國(guó)外小衛(wèi)星/載荷。

運(yùn)載火箭是航天技術(shù)的核心基礎(chǔ)，發(fā)射次數(shù)代表一個(gè)國(guó)家的航天規(guī)模與實(shí)力。在世界上，中國(guó)長(zhǎng)征系列火箭發(fā)射次數(shù)位居第三，發(fā)射成功率屬世界一流而非世界第一，這就需要我們進(jìn)一步加強(qiáng)自主創(chuàng)新、不斷攻克關(guān)鍵核心技術(shù)，推動(dòng)航天強(qiáng)國(guó)建設(shè)。

根據(jù)中國(guó)航天科技集團(tuán)的規(guī)劃，預(yù)計(jì)在2025年前后，研制成功可重復(fù)使用的亞軌道運(yùn)載器，亞軌道太空旅游將成為現(xiàn)實(shí)。到2030年前后，重型運(yùn)載火箭將實(shí)現(xiàn)首飛，為載人登月提供強(qiáng)大支持，并為火星采樣返回提供充足的運(yùn)載能力。2040年前后，航天運(yùn)輸工具能夠有效支持大規(guī)模的空間資源勘探和開發(fā)，小行星采礦和空間太陽(yáng)能電站有望成為現(xiàn)實(shí)。到2045年，天梯、地球車站、空間驛站建設(shè)有望成為現(xiàn)實(shí)。

余建斌 王偉童