原標題：中國航天邁進大火箭時代

長征五號運載火箭首飛成功之際，本報記者為您深度解讀長征火箭家族中這一劃時代型號

當長征五號運載火箭拔地而起，托舉被直徑5.2米“大腰圍”整流罩包裹的太空擺渡車遠征二號上面級成功進入預(yù)定軌道時，中國航天迎來一個嶄新的時代：大火箭時代。

此時此刻，中國工程院院士龍樂豪的臉上洋溢著由衷自豪。“這一刻，我等了30年，長征五號沒有辜負我的期待。”他說，“作為長征火箭家族中新一代典型代表，它既是跨越性的，也是奠基性的。”

在國家航天總局原局長、中國工程院院士欒恩杰的眼中，長征五號是具有劃時代意義的型號：“它是我國最大運載能力的火箭，標志著中國航天的活動能力、活動范疇進一步擴大。”

長征五號究竟長啥樣？采用了哪些新技術(shù)？它的誕生背后有哪些鮮為人知的故事？在我國運載火箭升級換代中，它究竟扮演什么樣的角色？發(fā)射前后，本報記者采訪了有關(guān)專家，為您深度解碼長征五號。

威武的一代：飛天大力士

“長五”，威武！

這，幾乎是近距離接觸長征五號人們的共同感受。

有多威武？龍樂豪院士研究了一輩子火箭，但在航天科工集團一院天津長征火箭制造公司總裝車間，當他第一次看到長征五號巨大的身軀時，依然被深深地震撼了。

長征五號是名副其實的“膀大腰圓”?？傞L近57米，站起來有20層樓那么高；總重近900噸，幾乎是長征二號F和長征三號B兩款火箭的重量之和；直徑5米，如此“大腰圍”無法通過有些鐵路隧道，所以只能通過海運。

體型大，“胃口”也大。長征五號為兩級半液體火箭，可以加載近800噸推進劑，長征二號F和長征三號B兩枚火箭的推進劑加起來，才能“喂飽”一枚長征五號。但與這兩位“前輩”比起來，長征五號的推進劑有著本質(zhì)區(qū)別。這個“龐然大物”90%以上的重量都是液氫液氧燃料，其中液氫的溫度達零下253攝氏度，液氧的溫度達零下183攝氏度，人送外號：“冰箭”。

體型大，“臉皮”卻薄。你能想到嗎？長征五號的外殼厚度最薄處竟然只有1毫米多，整流罩的“蒙皮”厚度僅有0.3毫米。對比巨大的箭體，真可謂“薄如蟬翼”。長征五號運載火箭結(jié)構(gòu)設(shè)計員李操說：“火箭殼體薄了，火箭的重量就減輕了，就能加載更多燃料，運送更多有效載荷。”

大塊頭有大力氣。長征五號的起飛推力超過1000噸，近地軌道運載能力達到25噸，遠地軌道運載能力達到14噸，是長征二號F火箭近兩倍，堪稱長征家族排名第一的飛天“大力士”。

為了發(fā)射這個“巨無霸”，科研人員為其量身訂制了新“座駕”。此前，長征二號F火箭的發(fā)射平臺重達800噸，但與長征五號的發(fā)射平臺相比，只趕得上后者的一個零頭新研制的大火箭活動發(fā)射平臺，總重量達到了1800多噸，是目前亞洲最大的火箭發(fā)射平臺。

跨越的一代：技術(shù)弄潮兒

長征火箭從2米25、3米35直徑，到現(xiàn)在的5米直徑，不僅僅是簡單的腰圍增加，而是巨大的技術(shù)跨越。

這個“大力士”可謂集最新技術(shù)的“寵愛”于一身，如果要準確描述它，“首次”“突破”將會是高頻詞。據(jù)統(tǒng)計，長征五號研制全程共突破了240多項關(guān)鍵技術(shù)，其中有12項是重大關(guān)鍵技術(shù)突破，實現(xiàn)了由內(nèi)而外的全面升級。在與世界現(xiàn)役火箭的對比中，欒恩杰院士得出結(jié)論：“長征五號的整體性能和總體技術(shù)，已達到國際先進水平。”

“出生”數(shù)字化長征五號在研制過程中首次全面推進先進的數(shù)字化設(shè)計手段，引進三維數(shù)字化設(shè)計工具，構(gòu)建了我國運載火箭研制歷史上第一個全三維數(shù)字火箭，開創(chuàng)了火箭型號數(shù)字化研制的先河。你能相信嗎，作為運載火箭的主承力構(gòu)件，長征五號的鈦合金芯級捆綁支座竟然是3D打印出來的，不僅強度更高，加工速度更快，重量還比原來的高強鋼設(shè)計減重30%。航天科技一院長征五號運載火箭總設(shè)計師李東告訴記者，3D打印將為今后火箭的主承力部段輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造，提供強有力的技術(shù)支撐。

“心臟”系列化長征五號的研制，牽引出三型高性能新型火箭發(fā)動機，均采用無毒無污染的推進技術(shù)。其中，120噸級液氧煤油發(fā)動機推力大、比沖高，已成為我國新一代運載火箭各個不同構(gòu)型火箭共用的基礎(chǔ)動力裝置；50噸級液氧液氫發(fā)動機，在國際同類發(fā)動機中處于先進水平；8噸級膨脹循環(huán)先進上面級液氧液氫發(fā)動機技術(shù)，可以大大提高發(fā)動機的自身可靠性，為我國首創(chuàng)。“三型發(fā)動機的研制，使我國運載推進技術(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發(fā)射平臺實現(xiàn)了10多項技術(shù)突破，它的最大亮點是將原來發(fā)射塔上的上百臺地面設(shè)備集成在現(xiàn)有發(fā)射平臺上，實現(xiàn)了機、電、液、氣等眾多系統(tǒng)的一體化，使火箭在發(fā)射塔的準備流程成倍縮短?？蒲腥藛T還開發(fā)出了“十二點調(diào)平技術(shù)”，只需操作按鈕，就能使大火箭實現(xiàn)自動調(diào)平，讓火箭“坐”得又直又穩(wěn)。

“腦袋”通用化長征五號不僅坐得更穩(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口，用其他透波材料打個補丁，就像“開天窗”一樣。“因為每次裝載的衛(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。”長征五號運載火箭結(jié)構(gòu)設(shè)計師戴政介紹說，長征五號的整流罩首次采用了全透波結(jié)構(gòu)，就像給衛(wèi)星信號開了個“全景天窗”，通用性極強，將使后續(xù)火箭整流罩的設(shè)計和生產(chǎn)效率得到大幅提高。

蓄勢的一代：30年磨一“箭”

當火箭托舉上面級進入預(yù)定軌道的捷報傳來，龍樂豪院士抑制不住激動，眼中晶瑩閃爍。

世人皆知，從2006年立項至今，長征五號沖刺了10年。許多人不知道的是，從提出論證到如今，長征五號整整走了30年，可謂30年磨一“箭”。

上個世紀80年代中期，時任長征三號甲系列運載火箭總設(shè)計師龍樂豪，帶領(lǐng)團隊深入研究國際航空發(fā)展方向，結(jié)合我國當時的技術(shù)基礎(chǔ)，提出了發(fā)展大火箭的設(shè)想。從那時起，中國開啟了大火箭的漫漫征途。

第一個10年，在國家863計劃支持下，中國航天人開展了新一代運載火箭的系列論證工作。

第二個10年，中國航天人開展新一代運載火箭方案論證，并在液氧煤油和氫氧兩種大推力火箭發(fā)動機關(guān)鍵技術(shù)研究領(lǐng)域，取得重大突破。

第三個10年，長征五號運載火箭正式立項，中國航天人攻破無數(shù)技術(shù)難關(guān)，終于打造出了我國首枚大火箭……

此刻，帶著30年積蓄的勢能，長征五號一飛沖天?；赝?0年征程，龍樂豪感慨萬千：這是千呼萬喚的30年，也是千錘百煉的30年！

航天科技一院長征五號運載火箭總設(shè)計師李東告訴記者，大火箭的全套硬件設(shè)計，經(jīng)歷了“摸石頭過河”式的漫長探索過程。

僅就火箭捆綁結(jié)構(gòu)而言，由于長征五號火箭芯級推力每個捆綁點高達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。在沒有任何經(jīng)驗可以借鑒的情況下，航天科技集團一院的設(shè)計人員，進行了上千次的結(jié)構(gòu)模型分析和優(yōu)化，歷時數(shù)年終于完成了“大推力捆綁結(jié)構(gòu)設(shè)計”，實現(xiàn)了我國火箭結(jié)構(gòu)設(shè)計史上的重大突破。

5米直徑大型箭體結(jié)構(gòu)為我國運載火箭首次采用，是火箭實現(xiàn)運載能力重大跨越的基礎(chǔ)，無論是設(shè)計、制造還是試驗，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，是長征二號和長征三號兩種火箭的總和。這2公里的焊縫，可謂是長征五號集夢想與艱難于一體的攻關(guān)之旅的生動寫照。

一組數(shù)據(jù)見證了長征五號誕生的艱難：據(jù)統(tǒng)計，長征五號總的研制項目達到800余項，科研人員累計開展試驗1289項，各種地面試驗總計超過2萬余次，生產(chǎn)各類單機1萬8千多臺，僅電氣系統(tǒng)的元器件就有11萬個，是長征二號、長征三號兩型火箭元器件總和的1.5倍。“長征五號一個助推器所需要分析的動力學特性參數(shù)，幾乎是過去一枚火箭的工作量。”航天科技集團某所試驗主管王鵬輝說。

奠基的一代：未來更精彩

在我國運載火箭升級換代中，長征五號究竟扮演什么樣的角色？

“就像長征二號是現(xiàn)役火箭系列的‘始祖’，長征五號將是我國新一代運載火箭的‘始祖’。”龍樂豪院士說：“這兩種型號都是劃時代的奠基之作。”

當年，長征二號研制成功后，中國航天人以這個型號為基礎(chǔ)，開發(fā)了長征二號系列、長征三號系列和長征四號系列運載火箭。

如今，長征五號接過“接力棒”，將擔負起引領(lǐng)我國無毒無污染新一代運載火箭系列化型譜化的重任。此前，已經(jīng)成功完成首飛的長征六號、長征七號運載火箭，均是由長征五號研發(fā)技術(shù)延伸出來的“縮小版”型號。未來，科研人員還將根據(jù)長征五號的技術(shù)基礎(chǔ)，開發(fā)出新一代的長征系列大火箭，包括未來載人登月用的重型火箭，都將以長征五號為研發(fā)原型。

長征二號為中國近半個世紀的航天成就奠定了基礎(chǔ)。龍樂豪院士預(yù)測：“接下來半個世紀的深空探索時代，長征家族也許就靠長征五號來奠基了。”

大火箭，大夢想，大推力。長征五號研制成功，大幅提升了我國進入太空的能力，是我國由航天大國向航天強國邁進的重要支撐和顯著標志。不久的將來，長征五號將陸續(xù)運載新型月球探測器、火星探測器進入太空，中國空間站計劃也將在長征五號的助推下成為現(xiàn)實。

作為中國大運載時代的“開拓者”、深空探測的“主力軍”，長征五號開啟的未來將會更加精彩。展望發(fā)展前景，欒恩杰院士充滿信心。他設(shè)想：有了大火箭，中國將來還可以建設(shè)太空望遠鏡、太空發(fā)電站等設(shè)施。長征五號執(zhí)行“一箭多星”式發(fā)射任務(wù)的能力更強，未來構(gòu)建全球定位系統(tǒng)、全球通信系統(tǒng)等，所花費的時間將大幅縮短。

長征五號，任重道遠。欒恩杰院士將長征五號的后續(xù)研發(fā)比作中國航天人的新“長征”：“我們只是跨進了大運載時代的門檻，前面還有很長的路要走。但中國航天人只要進了門檻，就會一直往前走，永不言退！”