金牌火箭托舉"嫦娥" 專家憶運(yùn)載火箭的"長(zhǎng)征"路
新的發(fā)射方式使探月工程后續(xù)發(fā)展和深空探測(cè)具有了一種“全新”的能力
日照下的川西南城市西昌，明凈溫暖。長(zhǎng)征三號(hào)丙火箭(以下簡(jiǎn)稱長(zhǎng)三丙火箭)整裝待命，等待著將“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星送入太空，再次開(kāi)啟中國(guó)的探月之旅。
在北京，從天安門起步，沿中軸線往南十多公里，即可達(dá)到研制長(zhǎng)三丙火箭的中國(guó)航天科技集團(tuán)公司所屬的中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院。8月29日，長(zhǎng)三丙火箭發(fā)射試驗(yàn)隊(duì)正是從這里出征前往西昌衛(wèi)星發(fā)射基地。
本刊記者走進(jìn)研究院內(nèi)的中華航天博物館，這是目前中國(guó)航天技術(shù)最大的展示窗口。這里陳列、“運(yùn)行”著我國(guó)各種型號(hào)的衛(wèi)星實(shí)體和模型，在主展示廳里“長(zhǎng)征一號(hào)”、“長(zhǎng)征二號(hào)”、“長(zhǎng)征三號(hào)”火箭并排矗立，長(zhǎng)達(dá)40多米的“長(zhǎng)征四號(hào)”運(yùn)載火箭則似一條巨龍靜臥在旁。
“此次承擔(dān)‘嫦娥二號(hào)’發(fā)射任務(wù)的長(zhǎng)三丙火箭，是長(zhǎng)征三號(hào)甲系列火箭中的一員，屬于大型低溫液體運(yùn)載火箭。”在“嫦娥二號(hào)”奔月前夕，中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院院長(zhǎng)李洪接受《瞭望》新聞周刊采訪時(shí)介紹說(shuō)，與其他運(yùn)載火箭相比，長(zhǎng)三丙火箭雖沒(méi)有身經(jīng)百戰(zhàn)的經(jīng)歷，但作為長(zhǎng)三甲系列火箭中的一個(gè)構(gòu)型，在充分繼承長(zhǎng)三甲、長(zhǎng)三乙運(yùn)載火箭的成熟技術(shù)上，長(zhǎng)三丙火箭具有技術(shù)性能先進(jìn)、高可靠性、運(yùn)載能力適中、適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)，這使其成為了執(zhí)行“嫦娥二號(hào)”發(fā)射的首選火箭。
從“固定靶”到“移動(dòng)靶”
“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星將直接“奔月”，由運(yùn)載火箭直接送入近地點(diǎn)200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)約38萬(wàn)公里的地月轉(zhuǎn)移軌道，大大縮短了衛(wèi)星奔月的時(shí)間，減少了衛(wèi)星燃料的消耗。
“如果拿打靶作比方，以往的軌道是打固定靶，而發(fā)射‘嫦娥二號(hào)’則是打移動(dòng)靶。因?yàn)樵虑蚝偷厍虻南噜徫恢檬遣粩喟l(fā)生變化的，所以，將‘嫦娥二號(hào)’送入地月轉(zhuǎn)移軌道，意味著要在一個(gè)確定的時(shí)間、確定的位置把衛(wèi)星送入到一條確定的軌道。這對(duì)運(yùn)載火箭的速度和推進(jìn)力提出了更高的要求，也對(duì)火箭的入軌精度和入軌速度提出了嚴(yán)苛的要求。”李洪告訴本刊記者，此次發(fā)射是長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭首次發(fā)射地月轉(zhuǎn)移軌道有效載荷，將驗(yàn)證探月工程發(fā)射的關(guān)鍵技術(shù)，其發(fā)射成功將進(jìn)一步擴(kuò)展長(zhǎng)征三號(hào)甲系列火箭的適應(yīng)能力。
相對(duì)于“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星，“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星增加了技術(shù)試驗(yàn)分系統(tǒng)，重量增加了130多公斤，總重量達(dá)到2.48噸。同時(shí)，專家們考慮到地月轉(zhuǎn)移軌道需要推力更大的火箭把衛(wèi)星奔月的初速度提升到近11公里/秒。而有著兩個(gè)助推器的長(zhǎng)三丙火箭的運(yùn)載能力為3.8噸，恰好介于長(zhǎng)三甲的2.6噸和長(zhǎng)三乙的5.5噸之間，正好可以滿足軌道和推力的要求。
李洪介紹說(shuō)，為了滿足發(fā)射“嫦娥二號(hào)”任務(wù)的地月轉(zhuǎn)移軌道、準(zhǔn)時(shí)發(fā)射、多窗口、高可靠等需求，運(yùn)載火箭對(duì)整流罩、控制系統(tǒng)箭上軟件、常規(guī)和低溫發(fā)動(dòng)機(jī)、利用系統(tǒng)傳感器以及地面發(fā)射支持系統(tǒng)等方面進(jìn)行了改進(jìn)，對(duì)遙測(cè)參數(shù)、延時(shí)存儲(chǔ)器和利用控制機(jī)配套數(shù)量等進(jìn)行了調(diào)整。
“其中，最為關(guān)鍵的兩項(xiàng)技術(shù)研究，是地月轉(zhuǎn)移軌道發(fā)射技術(shù)及多窗口發(fā)射技術(shù)。”李洪告訴本刊記者，為了進(jìn)一步確保準(zhǔn)時(shí)發(fā)射的可靠性，長(zhǎng)三甲系列型號(hào)還確定了9項(xiàng)可靠性增長(zhǎng)措施。
運(yùn)載火箭的“長(zhǎng)征”路
“運(yùn)載火箭技術(shù)是航天技術(shù)最基本的組成部分，是奪取空間優(yōu)勢(shì)的核心能力，是開(kāi)發(fā)和利用空間資源的前提。”李洪分析說(shuō)，世界上各航天大國(guó)都把發(fā)展先進(jìn)的航天運(yùn)載技術(shù)作為保持其領(lǐng)先地位的戰(zhàn)略部署之一。
從1970年“長(zhǎng)征一號(hào)”火箭成功發(fā)射“東方紅一號(hào)”衛(wèi)星以來(lái)，中國(guó)“長(zhǎng)征”系列運(yùn)載火箭走過(guò)從常規(guī)推進(jìn)到低溫推進(jìn)、從串聯(lián)到捆綁、從一箭單星到一箭多星、從發(fā)射衛(wèi)星載荷到發(fā)射飛船的技術(shù)歷程。
李洪告訴記者，目前，長(zhǎng)征系列火箭目前擁有四大系列十多種型號(hào)，具有發(fā)射低、中、高不同軌道，不同類型衛(wèi)星及載人飛船的能力，近地軌道運(yùn)載能力達(dá)到8.5噸，太陽(yáng)同步軌道運(yùn)載能力達(dá)到5.9噸，地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力達(dá)到5.5噸。其已經(jīng)完成了上百次航天發(fā)射，進(jìn)一步表明“長(zhǎng)征”火箭已成為中國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和較強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的高科技產(chǎn)品。
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，長(zhǎng)三甲、長(zhǎng)三乙、長(zhǎng)三丙火箭成為我國(guó)發(fā)射國(guó)內(nèi)國(guó)外各類應(yīng)用衛(wèi)星的主推產(chǎn)品，承擔(dān)著國(guó)內(nèi)民用、商業(yè)及國(guó)外衛(wèi)星發(fā)射服務(wù)艱巨而繁重的任務(wù)，2006年至今，長(zhǎng)三甲系列火箭迎來(lái)了前所未有的發(fā)射高峰期。
隨著國(guó)外運(yùn)載技術(shù)的發(fā)展，李洪指出，應(yīng)看到我們的差距仍然存在。著眼未來(lái)，我國(guó)運(yùn)載火箭的發(fā)展主要是完成無(wú)毒無(wú)污染的新一代運(yùn)載火箭研制，形成包括大型、中型、小型運(yùn)載火箭在內(nèi)的新型運(yùn)載火箭系列，并逐步實(shí)現(xiàn)運(yùn)載火箭更新?lián)Q代，其運(yùn)載技術(shù)將達(dá)到國(guó)際主流商業(yè)運(yùn)載火箭的水平，滿足衛(wèi)星、載人飛船、貨運(yùn)飛船、空間站、大型月球探測(cè)器等多種有效載荷的發(fā)展。
據(jù)透露，我國(guó)新一代大運(yùn)載火箭——長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭已經(jīng)開(kāi)始研制，拉開(kāi)了我國(guó)新一代運(yùn)載火箭研制的序幕。□(文/《瞭望》新聞周刊記者袁元實(shí)習(xí)生高亞男)
