即将实现第400次发射!细数“长征”火箭问天之路
Beijing Daily
11月27日,我国在西昌卫星发射中心进行了“长征”系列运载火箭第399次发射,年内完成第400次发射指日可待。此外,我国在今年已进行了47次运载火箭发射,不仅创我国年度发射次数新高,而且有望继2018年、2019年之后再次居全球各国运载火箭年度发射次数第一。 虽然我国还发射过“风暴”“开拓者”“快舟”和“双曲线”等其他型号的运载火箭,但无论是运载能力、发射数量,还是型号种类、入轨精度等方面,都与“长征”不可相比。“长征”系列火箭是我国运载火箭中的绝对主力和名副其实的“国家队”,为中国航天的飞速发展立下了汗马功劳。我们约请全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩为读者做深度解读。
(1)“老一代”火箭老当益壮
1970年4月24日,长征一号火箭完成首飞,成功把我国第一颗人造地球卫星——东方红一号送入太空,也开启了我国“长征”系列火箭的长征之路。
“长征”系列火箭实现第一个100次发射用时37年;第二个100次发射用时7年多;第三个100次发射用时4年多;第四个100次发射仅用时2年多,从而在不同方面充分体现了中国速度、中国力量、中国智慧。
我国早期的“长征”火箭是从弹道导弹改进而来的,大约研制和发射了13种型号。目前仍在使用的长征二号子系列、三号子系列、四号子系列火箭都属于这种类型的运载火箭,它们分别用于发射低轨、中高轨和极轨航天器。
在低轨系列火箭方面,我国现役的长征二号C、二号D、二号F为两级型或两级半型(并联的助推器算半级),且都采用偏二甲肼/四氧化二氮的常温推进剂,主要在酒泉卫星发射中心发射多种低轨道航天器。其中两级型火箭长征二号C的低轨道运载能力为4.1吨,可靠性很高,是此后不少“长征”子系列火箭发展的基础,被誉为“金牌火箭”。采用两级半型的长征二号F是我国第一种载人运载火箭,现已成功发射了13艘“神舟”系列飞船和2座“天宫”空间实验室。
长征二号F火箭广泛采用了冗余设计,提高了元器件等级和筛选标准,发动机也进行了旨在提高可靠性的设计,并增加了故障检测处理和逃逸系统,使火箭的可靠性达到98%。其顶部装有一个类似避雷针的逃逸塔,它可使航天员的安全性达到0.99996,即该火箭平均发射10万次才可能有4次逃逸失败,在保障航天员安全方面比“万无一失”的水平还要高。
在中高轨系列火箭方面,我国现役的长征三号A、三号B、三号C为三级型或三级半型,它们既采用偏二甲肼/四氧化二氮的常温推进剂,又采用液氧/液氢的低温推进剂,主要在西昌卫星发射中心发射各种中高轨道航天器。其中长征三号B火箭是目前我国发射高轨道航天器的主力火箭。它已成功发射过多颗国内外通信卫星,北斗三号、嫦娥三号和嫦娥四号落月探测器等也都由它送入太空。