原標(biāo)題：“大火箭”長(zhǎng)征五號(hào)首飛成功 未來將承擔(dān)探月探火任務(wù)
昨晚8點(diǎn)43分，中國(guó)最大推力新一代運(yùn)載火箭長(zhǎng)征五號(hào)在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火升空，約30分鐘后，由遠(yuǎn)征二號(hào)上面級(jí)和實(shí)踐十七號(hào)衛(wèi)星組成的載荷組合體與火箭成功分離，進(jìn)入預(yù)定軌道，長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭首次飛行任務(wù)圓滿成功。長(zhǎng)征五號(hào)是實(shí)現(xiàn)未來探月工程三期、載人空間站、首次火星探測(cè)任務(wù)等國(guó)家重大科技專項(xiàng)和重大工程的重要基礎(chǔ)和前提保障。按計(jì)劃，2017年嫦娥五號(hào)落月采樣返回、2018年發(fā)射空間站核心艙、2020年發(fā)射火星探測(cè)器等任務(wù)都將依靠長(zhǎng)征五號(hào)來實(shí)現(xiàn)。
□大火箭
>>力氣大
“膀大腰圓”列長(zhǎng)征家族第一
中國(guó)工程院院士龍樂豪研究了一輩子火箭，但在航天科工集團(tuán)一院天津長(zhǎng)征火箭制造公司總裝車間，當(dāng)他第一次看到長(zhǎng)征五號(hào)巨大的身軀時(shí)，依然被深深地震撼了。
長(zhǎng)征五號(hào)是名副其實(shí)的“膀大腰圓”。總長(zhǎng)近57米，站起來有20層樓那么高；總重近900噸，幾乎是長(zhǎng)征二號(hào)F和長(zhǎng)征三號(hào)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(yùn)。
體型大，“胃口”也大。長(zhǎng)征五號(hào)為兩級(jí)半液體火箭，可以加載近800噸推進(jìn)劑，長(zhǎng)征二號(hào)F和長(zhǎng)征三號(hào)B兩枚火箭的推進(jìn)劑加起來，才能“喂飽”一枚長(zhǎng)征五號(hào)。但與這兩位“前輩”比起來，長(zhǎng)征五號(hào)的推進(jìn)劑有著本質(zhì)區(qū)別。這個(gè)“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(dá)零下253攝氏度，液氧的溫度達(dá)零下183攝氏度，人送外號(hào)：“冰箭”。
體型大，“臉皮”卻薄。你能想到嗎？長(zhǎng)征五號(hào)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(duì)比巨大的箭體，真可謂“薄如蟬翼”。長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(yùn)送更多有效載荷。”
大塊頭有大力氣。長(zhǎng)征五號(hào)的起飛推力超過1000噸，近地軌道運(yùn)載能力達(dá)到25噸，遠(yuǎn)地軌道運(yùn)載能力達(dá)到14噸，是長(zhǎng)征二號(hào)F火箭近兩倍，堪稱長(zhǎng)征家族排名第一的飛天“大力士”。
為了發(fā)射這個(gè)“巨無霸”，科研人員為其量身定制了新“座駕”。此前，長(zhǎng)征二號(hào)F火箭的發(fā)射平臺(tái)重達(dá)800噸，但與長(zhǎng)征五號(hào)的發(fā)射平臺(tái)相比，只趕得上后者的一個(gè)零頭——新研制的大火箭活動(dòng)發(fā)射平臺(tái)，總重量達(dá)到了1800多噸，是目前亞洲最大的火箭發(fā)射平臺(tái)。
>>技術(shù)新
火箭主承力構(gòu)件用3D打印
長(zhǎng)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(jiǎn)單的腰圍增加，而是巨大的技術(shù)跨越。
這個(gè)“大力士”可謂集最新技術(shù)的“寵愛”于一身，如果要準(zhǔn)確描述它，“首次”“突破”將會(huì)是高頻詞。據(jù)統(tǒng)計(jì)，長(zhǎng)征五號(hào)研制全程共突破了240多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，其中有12項(xiàng)是重大關(guān)鍵技術(shù)突破，實(shí)現(xiàn)了由內(nèi)而外的全面升級(jí)。在與世界現(xiàn)役火箭的對(duì)比中，欒恩杰院士得出結(jié)論：“長(zhǎng)征五號(hào)的整體性能和總體技術(shù)，已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平?！?/p>
“出生”數(shù)字化——長(zhǎng)征五號(hào)在研制過程中首次全面推進(jìn)先進(jìn)的數(shù)字化設(shè)計(jì)手段，引進(jìn)三維數(shù)字化設(shè)計(jì)工具，構(gòu)建了我國(guó)運(yùn)載火箭研制歷史上第一個(gè)全三維數(shù)字火箭，開創(chuàng)了火箭型號(hào)數(shù)字化研制的先河。作為運(yùn)載火箭的主承力構(gòu)件，長(zhǎng)征五號(hào)的鈦合金芯級(jí)捆綁支座竟然是3D打印出來的，不僅強(qiáng)度更高，加工速度更快，重量還比原來的高強(qiáng)鋼設(shè)計(jì)減少30%。航天科技一院長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭總設(shè)計(jì)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(jì)與制造，提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。
“心臟”系列化——長(zhǎng)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(guó)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(guó)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(guó)首創(chuàng)?！叭桶l(fā)動(dòng)機(jī)的研制，使我國(guó)運(yùn)載推進(jìn)技術(shù)水平大幅提高?！睓瓒鹘苷f。
“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(zhǎng)征五號(hào)不僅坐得更穩(wěn)，“腦袋”也更“靈光”。現(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?！耙?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(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師戴政介紹說，長(zhǎng)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(zhǎng)征五號(hào)沖刺了10年。但是，從提出論證到如今，長(zhǎng)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(zhǎng)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(guó)際航空發(fā)展方向，結(jié)合我國(guó)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(guó)開啟了大火箭的漫漫征途。
1986年，在國(guó)家“863”計(jì)劃支持下，我國(guó)開始了論證研制新一代運(yùn)載火箭。
1995年，我國(guó)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(guó)務(wù)院正式批準(zhǔn)新一代運(yùn)載火箭基本型長(zhǎng)征五號(hào)立項(xiàng)研制，從此開始長(zhǎng)達(dá)10年的攻堅(jiān)磨礪。
航天科技一院長(zhǎng)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(zhǎng)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(guó)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(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)，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(zhǎng)，是長(zhǎng)征二號(hào)和長(zhǎng)征三號(hào)兩種火箭的總和。這2公里的焊縫，可謂是長(zhǎng)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(zhǎng)征五號(hào)誕生的艱難：據(jù)統(tǒng)計(jì)，長(zhǎng)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(zhǎng)征二號(hào)、長(zhǎng)征三號(hào)兩型火箭元器件總和的1.5倍?！伴L(zhǎng)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?！焙教炜萍技瘓F(tuán)某所試驗(yàn)主管王鵬輝說。
□想未來
未來探月探火都將用長(zhǎng)五
在我國(guó)運(yùn)載火箭升級(jí)換代中，長(zhǎng)征五號(hào)究竟扮演什么樣的角色？
“就像長(zhǎng)征二號(hào)是現(xiàn)役火箭系列的‘始祖’，長(zhǎng)征五號(hào)將是我國(guó)新一代運(yùn)載火箭的‘始祖’。”龍樂豪院士說：“這兩種型號(hào)都是劃時(shí)代的奠基之作?！碑?dāng)年，長(zhǎng)征二號(hào)研制成功后，中國(guó)航天人以這個(gè)型號(hào)為基礎(chǔ)，開發(fā)了長(zhǎng)征二號(hào)系列、長(zhǎng)征三號(hào)系列和長(zhǎng)征四號(hào)系列運(yùn)載火箭。
如今，長(zhǎng)征五號(hào)接過“接力棒”，將擔(dān)負(fù)起引領(lǐng)我國(guó)無毒、無污染新一代運(yùn)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(zhǎng)征六號(hào)、長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭，均是由長(zhǎng)征五號(hào)研發(fā)技術(shù)延伸出來的“縮小版”型號(hào)。未來，科研人員還將根據(jù)長(zhǎng)征五號(hào)的技術(shù)基礎(chǔ)，開發(fā)出新一代的長(zhǎng)征系列大火箭，包括未來載人登月用的重型火箭，都將以長(zhǎng)征五號(hào)為研發(fā)原型。
大火箭，大夢(mèng)想，大推力。長(zhǎng)征五號(hào)研制成功，大幅提升了我國(guó)進(jìn)入太空的能力，是我國(guó)由航天大國(guó)向航天強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)的重要支撐和顯著標(biāo)志。不久的將來，長(zhǎng)征五號(hào)將陸續(xù)運(yùn)載新型月球探測(cè)器、火星探測(cè)器進(jìn)入太空，中國(guó)空間站計(jì)劃也將在長(zhǎng)征五號(hào)的助推下成為現(xiàn)實(shí)。按計(jì)劃，2017年嫦娥五號(hào)落月采樣返回、2018年發(fā)射空間站核心艙、2020年發(fā)射火星探測(cè)器等任務(wù)都將依靠長(zhǎng)征五號(hào)來實(shí)現(xiàn)。
作為中國(guó)大運(yùn)載時(shí)代的“開拓者”、深空探測(cè)的“主力軍”，長(zhǎng)征五號(hào)開啟的未來將會(huì)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(guó)將來還可以建設(shè)太空望遠(yuǎn)鏡、太空發(fā)電站等設(shè)施。長(zhǎng)征五號(hào)執(zhí)行“一箭多星”式發(fā)射任務(wù)的能力更強(qiáng)，未來構(gòu)建全球定位系統(tǒng)、全球通信系統(tǒng)等，所花費(fèi)的時(shí)間將大幅縮短。
□追歷史
“長(zhǎng)征火箭家族”成長(zhǎng)記
長(zhǎng)征一號(hào)、長(zhǎng)征二號(hào)、長(zhǎng)征三號(hào)、長(zhǎng)征四號(hào)、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，形成了具有中國(guó)特色的長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭家族。
“長(zhǎng)征火箭家族”的誕生要從1958年說起。1957年10月，蘇聯(lián)發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星。1958年5月，毛澤東在中國(guó)共產(chǎn)黨八屆二中全會(huì)上提出，“我們也要搞人造衛(wèi)星”。1966年5月，我國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星定名為東方紅一號(hào)，運(yùn)載火箭定名為長(zhǎng)征一號(hào)。經(jīng)過長(zhǎng)期艱苦的努力和探索，1970年4月24日，長(zhǎng)征一號(hào)運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心將中國(guó)首顆自主研制的東方紅一號(hào)科學(xué)試驗(yàn)衛(wèi)星成功送入太空。中國(guó)由此成為繼蘇、美、法、日后，第五個(gè)能夠獨(dú)立發(fā)射人造地球衛(wèi)星的國(guó)家。
1975年11月26日，長(zhǎng)征二號(hào)運(yùn)載火箭發(fā)射返回式衛(wèi)星一舉成功，3天后衛(wèi)星返回地面。我國(guó)成為世界上第三個(gè)掌握航天器返回技術(shù)的國(guó)家。
長(zhǎng)征二號(hào)先后有長(zhǎng)征二號(hào)C、長(zhǎng)征二號(hào)D、長(zhǎng)征二號(hào)E、長(zhǎng)征二號(hào)F等改進(jìn)型。其中，長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭是我國(guó)第一個(gè)載人運(yùn)載火箭，1999年首飛成功，2003年10月15日，長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭將神舟五號(hào)飛船送入太空。我國(guó)成為世界上第三個(gè)掌握載人航天技術(shù)的國(guó)家。
長(zhǎng)征三號(hào)運(yùn)載火箭是在長(zhǎng)二基礎(chǔ)上于1984年研制成功的，增加了第三級(jí)低溫高能液氫液氧發(fā)動(dòng)機(jī)。為了適應(yīng)通信衛(wèi)星容量和重量不斷增大和變化的要求，此后我國(guó)相繼研制出長(zhǎng)三甲、長(zhǎng)三乙、長(zhǎng)三丙三種運(yùn)載火箭，被稱為“長(zhǎng)三甲”系列，不僅拓展了我國(guó)火箭使用范圍，也成功打入了國(guó)際市場(chǎng)。
2007年10月24日，長(zhǎng)征三號(hào)甲運(yùn)載火箭成功將中國(guó)首顆月球探測(cè)衛(wèi)星嫦娥一號(hào)送入預(yù)定軌道。2013年12月2日，長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭將嫦娥三號(hào)探測(cè)器成功送入太空。之后，嫦娥三號(hào)探測(cè)器圓滿實(shí)現(xiàn)月面軟著陸，玉兔號(hào)月球車實(shí)現(xiàn)月面巡視勘察，我國(guó)成為世界上第三個(gè)成功實(shí)現(xiàn)航天器地外天體軟著陸的國(guó)家。
2016年6月25日，我國(guó)新一代中型運(yùn)載火箭長(zhǎng)征七號(hào)在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)首飛成功。這是長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭的第230次飛行。作為我國(guó)新一代高可靠、高安全、無毒、無污染的中型運(yùn)載火箭，長(zhǎng)征七號(hào)近地軌道運(yùn)載能力達(dá)到13.5噸，比大家熟悉的長(zhǎng)征二號(hào)F提高了近60％。長(zhǎng)七首飛，是中國(guó)以建設(shè)空間站為目標(biāo)的空間實(shí)驗(yàn)室任務(wù)第一次發(fā)射，標(biāo)志著中國(guó)載人航天工程空間實(shí)驗(yàn)室任務(wù)順利開啟。
昨天，長(zhǎng)征五號(hào)成功首飛，這意味著“長(zhǎng)征火箭家族”面向太空的長(zhǎng)征又踏出了新的一步。
□看世界
全球“大火箭”
阿麗亞娜5型火箭 歐洲生產(chǎn)的大推力運(yùn)載火箭，于1996年首次試驗(yàn)發(fā)射，1999年正式投入商業(yè)發(fā)射?；鸺L(zhǎng)50.5米，直徑5.4米，可將10噸載荷運(yùn)至地球同步轉(zhuǎn)移軌道，近地軌道運(yùn)載能力可達(dá)20噸。
安加拉5型火箭 俄羅斯的大型運(yùn)載火箭，于2014年首次發(fā)射成功?；鸺L(zhǎng)55米，最大總重750噸以上，近地軌道運(yùn)力近25噸，地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)力最大可達(dá)7噸以上。
宇宙神5型火箭 是美國(guó)軍方航天發(fā)射采用的主要火箭之一，可實(shí)施相對(duì)小質(zhì)量載荷的近地軌道與地球同步轉(zhuǎn)移軌道級(jí)別發(fā)射任務(wù)，其地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)力為8.9噸，近地軌道運(yùn)力為18.85噸。
德爾塔4型火箭 本世紀(jì)初美國(guó)低成本火箭研究計(jì)劃的第一個(gè)產(chǎn)物，是具有11噸至25噸近地軌道運(yùn)力的中型大推力火箭。
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