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长征五号发射失利 但中国火箭成功率仍居世界领先

2017-11-01 02:08

  原标题:长征五号发射虽失利,但中国火箭成功率仍居世界领先! 据快讯:7月2日19时23分,我国在中国文昌航天发射场组织实施长征五号遥二火箭飞行任务,火箭飞行出现异常,发射任务失利。后续将组织专

  据快讯:7月2日19时23分,我国在中国文昌航天发射场组织实施长征五号遥二火箭飞行任务,火箭飞行出现异常,发射任务失利。后续将组织专家对故障原因进行调查分析。

  长征五号火箭是我国为了满足21世纪初航天发展需要,在2006年立项研制的大型低温液体运载火箭,也是中国首枚芯级直径为超过5米的运载火箭系列。由二级半构型的基本型长征五号运载火箭(CZ-5)、不加第二级的一级半构型长征五号乙运载火箭(CZ-5B)以及添加级的长征五号/远征二号运载火箭(CZ-5/YZ-2)组成,中国未来天宫空间站、北斗系统的建设,探月三期工程及其它深空探测的实施都将使用该火箭系列。

  长征五号有不少绰号,比如“胖五”、“大力士”、“冰箭”等等。“胖五”是因为长征五号的直径达到了5米,体重接近900吨,相当2枚长征2号F火箭的重量,或者15架国产C919大客机的重量。“大力士”是指其巨大的运载能力,地球同步转移轨道和近地轨道运载能力将分别达到14吨级、25吨级。这与美国现役并且执行最多的德尔塔四号重型运载火箭的能力差不多(直径5.1米,地球同步转移轨道14吨,近地轨道28吨)。“冰箭”是指长征五号的主要燃料是液氢和液氧,液氢的温度是零下252摄氏度,液氧的温度是零下183摄氏度,是目前人类已知能量最强大的火箭燃料。

  按照中国对火箭运力的分类方法,近地轨道运载能力20-30吨的火箭称为大型运载火箭,目前世界上共有7种大型运载火箭,分别是中国的长征五号、日本的H-2B运载火箭,美国的神五号和德尔塔四号重型运载火箭,欧洲的阿丽亚娜五号运载火箭,俄罗斯的安加拉A5和质子M运载火箭。

  设计建造并且发射成熟一种新型火箭的周期非常长,各主要航天强国都是以三四十年的周期来发展新一代火箭的,中国也不例外。早在1988年,中国即开始了新一代大型运载火箭的论证工作。中国火箭专家认为,旧的长征火箭系列存在着运载能力低,芯级直径小,型号偏多,型谱重叠,可靠性不高,发射准备周期长,使用的偏二甲肼和四氧化二氮推进剂毒性大且价格昂贵等诸多问题。在2001年新型火箭预研工作开始前,就明确了新一代火箭的运力指标、级数、推进剂种类,并要求新型火箭高可靠、低成本。在2006年新火箭立项开始研制时,确定了“一个系列、两种发动机、三个模块”的总体发展思以及”通用化、系列化、组合化”的设计思想。

  “三个模块”是用液氧/液氢的5米直径模块,使用液氧/煤油的3.35米直径模块、2.25米直径模块;“两种发动机”是指新研制的地面推力50吨YF-77氢氧发动机和地面推力120吨YF-100液氧/煤油发动机;在三个模块基础上第一步组合制造出5米直径芯级的大型运载火箭,再进一步组合制造出3.35米直径芯级的中型运载火箭和小型运载火箭,最终形成近地轨道运力覆盖1.5-25吨,地球同步转移轨道运力覆盖1.5-14吨的“一个系列”。按照方案,新长征系列火箭运载能力相比原长征火箭大幅度提高;使用推进剂无毒无污染;采用“三化”的设计思想降低成本;比传统火箭普遍少一级的一级半或二级半构型提高火箭固有的可靠性;拥有完整的运载能力覆盖范围。

  长征五号运载火箭是长征五号系列的基本型号,为带助推器的两级火箭。助推器采用4个3.35米直径模块,每个助推器配置2台120吨级液氧煤油发动机YF-100,每个助推器有1台发动机可单向摆动。一子级采用5米直径模块,安装2台可双向摇摆的50吨级氢氧发动机YF-77。二子级采用改进自长征三号甲运载火箭三子级氢氧发动机的YF-75D作为主动力,发动机可双向摆动,能两次起动,同时配有辅助动力系统。整流罩与有效载荷一起垂直整体运输、吊装。

  2009年长征五号运载火箭进入初样研制阶段,完成以5.2米直径整流罩和5米直径火箭舱段制造生产试验。2013年长征五号进入试样研制阶段,开展火箭生产、总装和测试。2016年11月3日,长征五号火箭首飞取得成功。

  即使是美俄欧洲等几个航天大国或地区,实验重型火箭都失败过,近年来也频频出现发射失利的情况。欧洲的阿里亚娜火箭发射107次,成功率93%。美国的德尔塔运载火箭发射251次,成功率为94.4%。成功率最高的是苏联联盟号运载火箭,截至1993年4月发射了1012次,失败17次,成功率98.3%。

  从全球航天发射领域来看,中国长征火箭一直保持较高的成功率和可靠性。长征火箭首次对外公布的发射失败记录是1996年8月18日,这是该火箭执行的第42次发射任务。

  2016年9月1日,太原卫星发射中心由长征四号乙运载火箭发射高分十号卫星失利。不愧是G2,中国和美国在各个领域都要发生碰撞和争夺,不仅是奥运会金牌,发射卫星也是。仿佛就像是事先约好了的,美国也马上要求失败一次。这一天美国SpaceX猎鹰9号火箭在发射前发生爆炸。

  截止2016年9月,中国长征系列运载火箭共有235次发射,平均每年十余次,其中完全失败3次,部分成功1次,成功率高达98%。

  随后的近一年时间,中国的火箭发射似乎不太顺利,2016年11月3日,长征五号运载火箭首次发射,实践十七号卫星进入预定轨道,又实施了二次倾角控制和五次定点捕获,最终才定点成功。2016年12月28日,长征二号丁火箭发射高景一号卫星,卫星没能进入预定轨道,经数次变轨后进入轨道。2017年6月19日,长征三号乙运载火箭发射中星9A卫星任务失利。

  航天发射是高风险的活动,存在很大不确定性。1962年3月21日,中国自主研制的第一枚东风二号弹道导弹首次飞行试验,21秒时导弹完全失控,69秒后导弹坠毁。总结说:“既然是科学试验,总会有成功,有失败。成功了,我们就取得经验;失败了,我们就得到教训!成功了,功劳是你们的,失败了,责任由我来负!”对面发射失败,钱学森也说:“科学试验如果次次都能成功,那又何必试验呢。经过挫折和失败,会使我们变得更聪明。”有了失败,应该振作,分析原因,采取切实可行的措施,继续再战。

  航天事业就是在一次次的失败中成长起来的,前途是的,道是曲折的。中国航天加油!