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中国2款新火箭2年内首飞 性能国际先进  

2014-12-17 08:14:36|  分类: 关注国防 |  标签: |举报 |字号 订阅

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目前,长征系列火箭在可靠性、安全性和入轨精度等方面已达到世界领先水平,并走出一条具有自己特色的技术发展路线。与此同时,火箭研制和发射作为航天任务的“起点”,其技术方向和创新路径,也透露出整个国家的航天事业发展方向。

前100次发射历时37年,成功率为93%;后100次发射历时7年,成功率提升到98%

从统计数据看,从1970年到2007年,长征系列运载火箭前100次发射历时37年,发射成功率为93%,后100次发射历时7年,发射成功率大幅提升到98%,与世界各航天强国的最近100次发射成功率相比,位居前列,超过俄罗斯的91%、美国的97%。不过,美俄两国作为航天强国,航天发射总次数仍要远远超过中国。

运载火箭技术是尖端技术,现在世界上拥有卫星发射能力的主要有美国、俄罗斯、欧洲、中国、日本、印度等少数国家和地区。

据中国航天科技集团公司运载火箭技术研究院专家介绍,我国运载火箭发展了44年,前30年我国的运载火箭技术水平与美、俄等世界航天强国相比处在落后地位,与日本、印度同处于第二梯队,同美国、俄罗斯、欧洲相比,无论在火箭性能、可靠性、生产能力、年发射次数等方面无法相提并论。这十几年,在我国航天重大工程任务的强力带动下,长征系列运载火箭进入了高强密度发射阶段,年发射次数由原来的3—4次,提升至现在的15—20次,成为世界上独立完成第三个发射次数达到200次的国家。火箭的技术水平也不断提升,最近100次火箭发射的成功率一跃达到98%。

中国航天科技集团公司董事长雷凡培介绍说,两个100次发射的背后,其实是技术水平和管理能力的不断提升。比如,在国家一系列重大工程的牵引下,运载火箭的生产能力建设得到了很大的改善。由1998年的年产8发火箭,提升到目前的21至22发火箭,实现了组批投产。

曾经以一张草图拿下发射合约,18个月把新型火箭竖到发射场,创造了世界航天史的奇迹

事实上,长征系列运载火箭起步十分艰难。在当时国内技术力量和工业基础还十分薄弱的情况下,1970年,长征一号火箭成功地发射了东方红一号卫星,使我国成为第五个具备发射人造卫星能力的国家。长征系列运载火箭从1970年至今,先后有13种型号投入使用,经历了从无到有、从串联到捆绑、从常温推进剂到低温推进剂、从一箭一星到一箭多星、从发射卫星到发射载人飞船和月球探测器的技术跨越。

据介绍,长征系列运载火箭经历了5次重大的技术跨越,包括独立研制发动机,以四机并联形式将起飞推力由100吨级增至300吨级;攻克液体末级火箭技术,具备了高轨卫星发射能力;低温火箭技术再次突破,火箭末级能力更强;突破助推器捆绑分离技术,运载能力成倍增长;按发射载人飞船要求提升可靠性等。

雷凡培介绍说,火箭研发和发射中,航天人表现出自我加压和创新超越的激情,在长征二号捆绑式火箭研制过程中,航天人从一张草图拿下发射合约,到18个月把新型火箭竖到发射场,创造了世界航天史上的奇迹。还有航天技师为了保证产品质量,保护眼睛,长年不看电视。

不过,在火箭技术方面,与航天强国相比,仍存在差距与不足。雷凡培说,一是我国的运载火箭技术基础还比较薄弱,尤其是大型高端精密装备制造、新材料、新工艺等国家基础科研生产能力有一定差距;二是火箭的先进性水平还有待提高,火箭的结构效率、发动机的推重比等重要指标还有待进一步完善;三是我国现役运载火箭近地轨道(LEO)运载能力8.6吨、地球同步转移轨道(GTO)运载能力5.5吨,与目前国外先进水平相比明显偏低;四是新一代运载火箭型谱有待进一步完善,还有运载能力空白需要填补。

但这些差距也将成为迎接挑战、大力开展技术创新的动力。

新一代运载火箭将全面替代我国现役运载火箭,重型运载火箭有望2030年左右首次飞行

据悉,随着航天技术的不断发展和进步,未来长征系列运载火箭面临着更新换代,采用无毒、无污染推进剂的新一代运载火箭将全面替代现役运载火箭。我国已经规划了长征系列运载火箭未来的发展型谱。按照“通用化、系列化、组合化”的思路,我国构建了新一代大、中、小型运载火箭的发展序列。

即将完成研制的新一代运载火箭采用了无毒、无污染推进剂和新型大推力发动机,在继承现役运载火箭技术基础上,攻克了5米直径箭体结构设计制造等数十项关键技术难关,运载能力和火箭性能将达到现今国际先进水平。在新一代运载火箭各型号经历多次飞行考核后,目前正在服役的长征系列运载火箭将逐步退出历史舞台,实现新老火箭全面交替。

在中国航天科技集团公司研制的新一代运载火箭系列中,长征五号是新一代大型两级低温液体捆绑式运载火箭,是我国目前研制规模和技术跨度最大的航天运输系统工程,属于绿色环保大型液体运载火箭。全箭总长约60米,芯级直径达到5米,捆绑四枚3.35米直径的液氧煤油助推器,火箭起飞质量约869吨,近地轨道运载能力25吨,地球同步转移轨道运载能力14吨,与国际上主流运载火箭的运载能力相当。长征五号有望在两年内进行首次飞行试验。

在运载能力上,长征五号是现役的长征系列运载火箭最大运载能力的2倍左右,今后主要用于发射大吨位的近地轨道航天器,如空间站、大型低轨遥感卫星,也可以一箭多星的方式发射大型通信卫星或导航卫星。

长征七号是中国航天科技集团公司研制的新一代中型两级液体捆绑式运载火箭,采用无毒、无污染的液氧/煤油推进剂。长征七号将承担载人航天货运飞船等发射任务,目前正处在研制阶段的末期,预计未来一两年内就能进行首次飞行试验。

航天专家认为,作为进入空间的工具,火箭技术的发展方向,和一个国家的航天事业发展方向息息相关。运载火箭技术的发展直接促进了卫星应用、载人航天和空间安全等技术的发展,因此运载火箭技术水平不仅代表着一个国家自主进入空间的能力,也体现着一个国家最终利用空间和发展空间技术的能力,是一个国家航天能力的基础。

此外,我国还规划了重型运载火箭的发展构想,以满足未来重大航天工程任务,重型运载火箭研制成功后,可显著提高我国进入太空的能力。

重型运载火箭是指火箭起飞推力在3000吨上下、近地轨道运载能力在100吨左右的火箭。美国和俄罗斯在上世纪六七十年代的太空争霸中分别研制了土星五号和N1两型重型火箭,两国在沉寂40年后,又都再次启动了重型运载火箭研制工作。

对中国航天技术发展而言,重型火箭的研制成功有望使火箭技术方面领先比肩乃至国际先进水平,可以满足我国在2030—2050年间近地轨道以远的宇宙空间探索任务的需求。

雷凡培认为,充分吸取新一代运载火箭的研制经验,有望用15年左右完成重型运载火箭研制,2030年左右实现首次飞行。

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