終于，中國(guó)再不是火箭強(qiáng)國(guó)競(jìng)技場(chǎng)上的看客。
今天，有著中國(guó)最大火箭之稱(chēng)的長(zhǎng)征五號(hào)成功首飛，隨之飛向太空的，是中國(guó)航天史被改寫(xiě)的消息：長(zhǎng)征五號(hào)，將中國(guó)送入大噸位火箭發(fā)射國(guó)家行列，并邁向包括美國(guó)和俄羅斯在內(nèi)的世界主流火箭陣營(yíng)。
此前，中國(guó)常稱(chēng)自己為“航天大國(guó)”，但“大而不強(qiáng)”也一直是現(xiàn)實(shí)。如今，長(zhǎng)征五號(hào)開(kāi)啟的太空新征途，則是中國(guó)向“航天強(qiáng)國(guó)”邁出的關(guān)鍵一步。國(guó)家航天局前局長(zhǎng)欒恩杰對(duì)中國(guó)青年報(bào)·中青在線(xiàn)記者表示，中國(guó)人從此拿到了“航天強(qiáng)國(guó)”的入場(chǎng)券。
新的時(shí)代隨之開(kāi)啟。長(zhǎng)征五號(hào)起飛推力突破千噸級(jí)，太空投送能力提升2.5倍，其首飛成功實(shí)現(xiàn)了我國(guó)火箭從中型運(yùn)載到大型運(yùn)載的升級(jí)換代，這個(gè)新時(shí)代，我們稱(chēng)之為大運(yùn)載時(shí)代。
落后的20年：“沒(méi)有新型火箭誕生”
運(yùn)載火箭，顧名思義，就是把諸如衛(wèi)星、飛船、空間站等航天器運(yùn)送到太空的交通工具，前段時(shí)間剛剛把航天員景海鵬、陳冬送入太空的長(zhǎng)征二號(hào)F，以及同樣在今年完成首飛的長(zhǎng)征七號(hào)，都是運(yùn)載火箭。航天界有一種說(shuō)法，“火箭的能力有多大，航天的舞臺(tái)就有多大。”
中國(guó)航天科技集團(tuán)公司一院長(zhǎng)征五號(hào)火箭總指揮王玨說(shuō)，運(yùn)載火箭的技術(shù)水平代表著一個(gè)國(guó)家進(jìn)入空間的能力。而進(jìn)入空間的能力，則是一個(gè)國(guó)家開(kāi)發(fā)利用空間資源、維護(hù)國(guó)家空間安全的前提。
以人們所熟知的科幻大片為例，不管是《星際穿越》《火星救援》，還是《星際迷航》，如果沒(méi)有大推力的火箭，別說(shuō)穿越星際、飛向更深更遠(yuǎn)的太空，就是去火星參與救援，怕是也難以成行。
王玨告訴記者，目前已經(jīng)有美國(guó)、俄羅斯、法國(guó)、中國(guó)、英國(guó)、日本、印度、以色列、巴西等國(guó)家擁有進(jìn)入空間的能力，共進(jìn)行了5000多次航天發(fā)射。在這些數(shù)以千計(jì)的人類(lèi)發(fā)射任務(wù)中，運(yùn)載能力首當(dāng)其沖，成了國(guó)與國(guó)之間的重要競(jìng)技項(xiàng)目。
在接受中國(guó)青年報(bào)·中青在線(xiàn)記者采訪(fǎng)時(shí)，中國(guó)工程院院士、中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院運(yùn)載火箭系列總設(shè)計(jì)師龍樂(lè)豪回憶，在上世紀(jì)90年代中期，以長(zhǎng)征三號(hào)甲系列火箭的成功為代表，中國(guó)火箭在運(yùn)載能力和技術(shù)水平方面并不輸人，甚至可以說(shuō)位居世界前列。
一組數(shù)據(jù)佐證了這一說(shuō)法：1995年世界各國(guó)主要運(yùn)載火箭對(duì)比時(shí)，中國(guó)長(zhǎng)征火箭的近地軌道運(yùn)載能力是9噸級(jí)，而歐洲的阿里安火箭、美國(guó)的德?tīng)査鸺膊畈欢嗵幵谕患?jí)別，即10噸上下，美國(guó)的宇宙神火箭稍遜一籌，處于7噸級(jí)的水平。
10年過(guò)去，中國(guó)基本停留在原地，而歐美等國(guó)卻上了一個(gè)大臺(tái)階。到2006年，中國(guó)的長(zhǎng)征火箭只從9噸級(jí)提升到了11噸級(jí)，而歐洲的阿里安火箭、美國(guó)的德?tīng)査鸺陀钪嫔窕鸺烟嵘搅?0噸級(jí)，跨入大型火箭行列。
龍樂(lè)豪說(shuō)，自1994年長(zhǎng)三甲系列火箭首飛以來(lái)，我國(guó)已有20年沒(méi)有新型火箭誕生了。他告訴記者，這在一定程度上與現(xiàn)在大力倡導(dǎo)的“航天強(qiáng)國(guó)”目標(biāo)不符。
欒恩杰同意這一說(shuō)法，他表示，從1996年前后長(zhǎng)征五號(hào)開(kāi)始關(guān)鍵技術(shù)研究，到2006年長(zhǎng)征五號(hào)在國(guó)家層面正式立項(xiàng)，再到如今長(zhǎng)征五號(hào)首飛的2016年，這20年同發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)比，中國(guó)火箭存在較大差距。這其中，推進(jìn)劑有毒有污染、任務(wù)適應(yīng)性有差距、航區(qū)安全問(wèn)題日益突出等尤為突出。
當(dāng)然，差距最大的還是在于“運(yùn)載能力”。欒恩杰說(shuō)，過(guò)去10年，隨著國(guó)際航天大國(guó)相繼推出新型運(yùn)載火箭，中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)的差距被逐漸拉大。
奮斗的10年：十年磨一“箭”
反觀其他航天國(guó)家，無(wú)論是美俄等航天強(qiáng)國(guó)，還是歐洲和日本等第二梯隊(duì)，運(yùn)載火箭都達(dá)到了約20噸的近地軌道運(yùn)載能力和10噸級(jí)的同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力。
而在長(zhǎng)征五號(hào)發(fā)射之前，我國(guó)大部分火箭的近地軌道運(yùn)載能力都低于10噸，還沒(méi)有大推力的運(yùn)載火箭。
不止欒恩杰、龍樂(lè)豪意識(shí)到了這一點(diǎn)，當(dāng)時(shí)的中國(guó)航天界，最熱門(mén)的議題幾乎都離不開(kāi)如何發(fā)展新一代火箭。
液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)專(zhuān)家張貴田院士至今記得，1985年夏末的北京，在國(guó)務(wù)院第一招待所，中國(guó)宇航學(xué)會(huì)代表大會(huì)召開(kāi)，與會(huì)專(zhuān)家就此熱議了一番。
輪到張貴田發(fā)言時(shí)，他直言：長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推力小，循環(huán)方式落后，性能低，采用有毒有污染的推進(jìn)劑，這與發(fā)達(dá)國(guó)家相比有很大差距，“中國(guó)航天要想在未來(lái)世界占有一席之地，就要盡快研制新一代火箭發(fā)動(dòng)機(jī)”。
這一席話(huà)在整個(gè)會(huì)場(chǎng)激起了層層漣漪。此后，“發(fā)展航天，動(dòng)力先行”逐漸成為航天界的共識(shí)。人們開(kāi)始思考新一代航天動(dòng)力系統(tǒng)的發(fā)展。
隨后，一場(chǎng)長(zhǎng)達(dá)20年的科研攻關(guān)拉開(kāi)大幕。1986年～1995年，在國(guó)家“863”計(jì)劃支持下開(kāi)展了新一代運(yùn)載火箭論證工作。2006年，國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)新一代運(yùn)載火箭基本型長(zhǎng)征五號(hào)立項(xiàng)研制。這一年，也是長(zhǎng)征五號(hào)十年磨一“箭”的發(fā)端。
王玨說(shuō)，長(zhǎng)征五號(hào)作為擁有著中國(guó)火箭最高、最胖、最重等多個(gè)“之最”的運(yùn)載火箭，比以往任何一個(gè)型號(hào)的長(zhǎng)征火箭都要復(fù)雜。
僅舉一個(gè)數(shù)據(jù)來(lái)看，以往長(zhǎng)征火箭使用零部件最多幾萬(wàn)個(gè)，而長(zhǎng)征五號(hào)使用零部件達(dá)十幾萬(wàn)個(gè)。它的設(shè)計(jì)量是以往火箭的3.5倍以上。
當(dāng)然，研制上最難的突破還是在于直徑從3.35米到5米的跨越。不要小看這個(gè)1.65米的跨度，在中國(guó)航天科技集團(tuán)公司一院長(zhǎng)征五號(hào)火箭總設(shè)計(jì)師李東看來(lái)，這不是一個(gè)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的放大，而是一個(gè)質(zhì)的飛躍，從設(shè)計(jì)能力、仿真手段、加工制造一直到地面各種試驗(yàn)，都是一個(gè)飛躍。以箭體結(jié)構(gòu)制造為例，加工制造5米的箭體結(jié)構(gòu)，就要從基礎(chǔ)的機(jī)械加工、貯箱的焊接、鉚接所有的工裝，這些有的甚至頂?shù)搅宋覈?guó)基礎(chǔ)工業(yè)的天花板，其難度之大可見(jiàn)一斑。
展望未來(lái)：中國(guó)火箭新一代“老祖宗”
夜以繼日的科技攻關(guān)，鑄成了今天成功首飛的火箭，一枚實(shí)至名歸的“大型”運(yùn)載火箭。
按照運(yùn)載能力劃分，運(yùn)載火箭分為小型、中型、大型和重型四類(lèi)。像長(zhǎng)征二號(hào)F、長(zhǎng)征七號(hào)這些現(xiàn)役的火箭，其近地軌道運(yùn)載能力只有10噸級(jí)，稱(chēng)之為“中型”運(yùn)載火箭，還有一些近地軌道運(yùn)載能力是兩噸及以下的，稱(chēng)之為“小型”運(yùn)載火箭。
要讓這些小型、中型火箭運(yùn)送20噸以上，乃至更重的東西，它們無(wú)疑難以勝任。從某種意義上來(lái)說(shuō)，這也是為什么需要打造長(zhǎng)征五號(hào)這個(gè)運(yùn)載能力達(dá)25噸的“大型”火箭。那么，長(zhǎng)征五號(hào)這個(gè)大火箭，在現(xiàn)實(shí)的航天任務(wù)中究竟有什么用呢？欒恩杰說(shuō)，根據(jù)有關(guān)方面公開(kāi)披露的航天計(jì)劃，不論是探月工程三期、中國(guó)載人空間站，還是中國(guó)人的首次火星探測(cè)，都離不開(kāi)它。
以探月工程三期為例，這是探月工程“繞”、“落”、“回”的最后一步，其目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)無(wú)人自動(dòng)采樣返回，即從月球上“抓把土”再回到地球，這就需要更為強(qiáng)大運(yùn)載能力。
一個(gè)有意思的細(xì)節(jié)是，1978年美國(guó)總統(tǒng)卡特來(lái)華訪(fǎng)問(wèn)時(shí)，先派他的助理國(guó)務(wù)卿布熱津斯基來(lái)到北京，向中國(guó)贈(zèng)送一份禮物，就是美國(guó)阿波羅號(hào)從月球上取回來(lái)的樣品，當(dāng)時(shí)，他們送給中國(guó)的月球樣品僅有1克重。
龍樂(lè)豪至今記得這件事，令他感到自豪的是，再過(guò)一年，中國(guó)人就可以通過(guò)自己的火箭和探測(cè)器，從月球上“拿到”將近兩公斤重的樣品。而在這一任務(wù)中，長(zhǎng)征五號(hào)將起到至關(guān)重要的作用。
當(dāng)然，長(zhǎng)征五號(hào)除這些“看得見(jiàn)”的任務(wù)外，還有著更為深遠(yuǎn)的意義，即“承前啟后”。
用王玨的話(huà)說(shuō)，以長(zhǎng)征五號(hào)核心技術(shù)為代表的我國(guó)新一代中型和小型運(yùn)載火箭，將為我國(guó)未來(lái)重型火箭的發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。
龍樂(lè)豪則有一個(gè)更為形象的比方。他說(shuō)，長(zhǎng)征五號(hào)是未來(lái)新一代火箭的“老祖宗”。早期的長(zhǎng)征二號(hào)，衍生了長(zhǎng)二丙、長(zhǎng)二丁、長(zhǎng)二E、長(zhǎng)二F等多個(gè)型號(hào)，成為我國(guó)目前在役的主流長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭的“老祖宗”；而如今的長(zhǎng)征五號(hào)，也將在未來(lái)扮演“長(zhǎng)征二號(hào)”的這一角色。
以未來(lái)用于載人登月的重型火箭為例，中國(guó)航天科技集團(tuán)公司六院副院長(zhǎng)李斌就提到，在研制長(zhǎng)征五號(hào)時(shí)，有一個(gè)試車(chē)環(huán)節(jié)，其最大能力達(dá)到500推力噸級(jí)，這個(gè)能力，就在一定程度上為我國(guó)載人登月重型運(yùn)載火箭的大推力發(fā)動(dòng)機(jī)的研制奠定了基礎(chǔ)。
今天，長(zhǎng)征五號(hào)開(kāi)啟了中國(guó)的大運(yùn)載時(shí)代，未來(lái)的重型運(yùn)載時(shí)代，離我們還遠(yuǎn)嗎？
本報(bào)海南文昌11月3日電
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