“心臟”系列化——長征五號(hào)的研制,牽引出三型高性能新型火箭發(fā)動(dòng)機(jī),均采用無毒無污染的推進(jìn)技術(shù)。其中,120噸級(jí)液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)推力大、比沖高,已成為我國新一代運(yùn)載火箭各個(gè)不同構(gòu)型火箭共用的基礎(chǔ)動(dòng)力裝置;50噸級(jí)液氧液氫發(fā)動(dòng)機(jī),在國際同類發(fā)動(dòng)機(jī)中處于先進(jìn)水平;8噸級(jí)膨脹循環(huán)先進(jìn)上面級(jí)液氧液氫發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù),可以大大提高發(fā)動(dòng)機(jī)的自身可靠性,為我國首創(chuàng)?!叭桶l(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。”欒恩杰說。
“座駕”一體化——首次亮相的大火箭活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了10多項(xiàng)技術(shù)突破,它的最大亮點(diǎn)是將原來發(fā)射塔上的上百臺(tái)地面設(shè)備集成在現(xiàn)有發(fā)射平臺(tái)上,實(shí)現(xiàn)了機(jī)、電、液、氣等眾多系統(tǒng)的一體化,使火箭在發(fā)射塔的準(zhǔn)備流程成倍縮短??蒲腥藛T還開發(fā)出了“十二點(diǎn)調(diào)平技術(shù)”,只需操作按鈕,就能使大火箭實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)平,讓火箭“坐”得又直又穩(wěn)。
“腦袋”通用化——長征五號(hào)不僅坐得更穩(wěn),“腦袋”也更“靈光”?,F(xiàn)役火箭頭部的整流罩都是金屬鋁結(jié)構(gòu),衛(wèi)星裝在里面無法與外界通訊。為了保持衛(wèi)星與地面的通訊暢通,必須在整流罩上開個(gè)口,用其他透波材料打個(gè)補(bǔ)丁,就像“開天窗”一樣。“因?yàn)槊看窝b載的衛(wèi)星不同,‘天窗’的位置每次都不一樣,因此整流罩不具備通用性?!遍L征五號(hào)運(yùn)載火箭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師戴政介紹說,長征五號(hào)的整流罩首次采用了全透波結(jié)構(gòu),就像給衛(wèi)星信號(hào)開了個(gè)“全景天窗”,通用性極強(qiáng),將使后續(xù)火箭整流罩的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)效率得到大幅提高。
>>研制難
從論證到發(fā)射經(jīng)歷整30年
從2006年立項(xiàng)至今,長征五號(hào)沖刺了10年。但是,從提出論證到如今,長征五號(hào)整整走了30年,可謂30年磨一“箭”。
上個(gè)世紀(jì)80年代中期,時(shí)任長征三號(hào)甲系列運(yùn)載火箭總設(shè)計(jì)師龍樂豪,帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)深入研究國際航空發(fā)展方向,結(jié)合我國當(dāng)時(shí)的技術(shù)基礎(chǔ),提出了發(fā)展大火箭的設(shè)想。從那時(shí)起,中國開啟了大火箭的漫漫征途。
1986年,在國家“863”計(jì)劃支持下,我國開始了論證研制新一代運(yùn)載火箭。
1995年,我國開展新一代運(yùn)載火箭方案論證以及液氧煤油與氫氧兩種大推力火箭發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究。
2000年,120噸級(jí)液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)立項(xiàng)研制。
2001年,50噸級(jí)液氫液氧發(fā)動(dòng)機(jī)立項(xiàng)研制。
2006年,國務(wù)院正式批準(zhǔn)新一代運(yùn)載火箭基本型長征五號(hào)立項(xiàng)研制,從此開始長達(dá)10年的攻堅(jiān)磨礪。
航天科技一院長征五號(hào)運(yùn)載火箭總設(shè)計(jì)師李東告訴記者,僅就火箭捆綁結(jié)構(gòu)而言,由于長征五號(hào)火箭芯級(jí)推力每個(gè)捆綁點(diǎn)高達(dá)330噸,比以往的中型火箭增加了3倍多,這就意味著大火箭必須采取全新的設(shè)計(jì)。在沒有任何經(jīng)驗(yàn)可以借鑒的情況下,航天科技集團(tuán)一院的設(shè)計(jì)人員,進(jìn)行了上千次的結(jié)構(gòu)模型分析和優(yōu)化,歷時(shí)數(shù)年終于完成了“大推力捆綁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”,實(shí)現(xiàn)了我國火箭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)史上的重大突破。
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),無論是設(shè)計(jì)、制造還是試驗(yàn),難度都極大。據(jù)科研人員介紹,僅新型貯箱的焊縫就有近2公里長,是長征二號(hào)和長征三號(hào)兩種火箭的總和。這2公里的焊縫,可謂是長征五號(hào)集夢(mèng)想與艱難于一體的攻關(guān)之旅的生動(dòng)寫照。
一組數(shù)據(jù)見證了長征五號(hào)誕生的艱難:據(jù)統(tǒng)計(jì),長征五號(hào)總的研制項(xiàng)目達(dá)到800余項(xiàng),科研人員累計(jì)開展試驗(yàn)1289項(xiàng),各種地面試驗(yàn)總計(jì)超過兩萬余次,生產(chǎn)各類單機(jī)一萬八千多臺(tái),僅電氣系統(tǒng)的元器件就有11萬個(gè),是長征二號(hào)、長征三號(hào)兩型火箭元器件總和的1.5倍?!伴L征五號(hào)一個(gè)助推器所需要分析的動(dòng)力學(xué)特性參數(shù),幾乎是過去一枚火箭的工作量。”航天科技集團(tuán)某所試驗(yàn)主管王鵬輝說。