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长征3b吊装场景。

照片由中国航天科技第一研究院提供

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长征系列运载火箭已完成300次发射任务,实现了从量变到质变的飞跃。这取决于什么?龙乐浩院士认为,要牢牢把握创新的“第一推动力”

未来,“长征九号”是一种比“长征五号”更大的重型火箭,它将开发一个9.5米的火箭箱,这也将推动中国新材料、新工艺、新装置和新设备的发展

3月初,中国航天事业迎来了一个重要节点:长征系列运载火箭在西昌卫星发射中心的第300次发射。

这意味着在过去的半个世纪里,中国的航天运载火箭技术取得了巨大的进步,这也成为中国从航天大国向航天强国迈进的一个重要里程碑。

火箭是空间活动的基本运输工具。可以说,没有火箭就没有太空。从最初的艰苦努力,到本世纪初的载人飞行、月球之旅和北斗网络,再到近年来的高密度发射,长征系列火箭实现了从无到有、从系列到捆绑、从一箭到多星、从发射卫星到发射载人飞船和月球探测器的一系列重大飞跃,成功地将500多颗卫星送入预定轨道,成为一张闪亮的中国名片。

长征火箭成为闪亮的中国名片(科技视点)

在过去的40年里,火箭的运载能力增加了几十倍,高密度发射已经正常化

长征系列运载火箭的300年发射历史,是中国运载火箭运载能力不断提高、发射密度不断增大、发射谱不断扩大、技术不断升级的发展史,也是中国航天事业跨越式发展的缩影。

1970年4月24日,长征一号运载火箭在人们的期待中升空,将中国第一颗人造地球卫星“东方红一号”送入空台,为中国独立进入空台时代翻开了新的一页。

当时,中国运载火箭的运载能力是300公斤。截至2016年11月3日,长征五号首飞成功,中国运载火箭在近地轨道和地球同步轨道的运载能力分别达到25吨和14吨。在过去的40年里,火箭的运载能力增加了几倍。

1970年长征一号的首次飞行是当年唯一的一次太空发射;到2018年,长征系列运载火箭将每年发射37次,中国航天首次在国际航天发射次数上位居第一,标志着长征系列火箭的高密度发射已经正常化。

中国航天科技股份有限公司第一研究院长征系列运载火箭高级顾问龙乐浩院士介绍,长征系列运载火箭“三次百次发射”分别用了37年、7.5年和4.25年,相当于每年发射2.7次、13.3次和23.5次。每100次发射的缩短反映了运载火箭技术的进步、管理水平的提高和质量的提高,反映了中国航天事业的发展和综合国力的迅速提高。

在第三次100次发射中,长征火箭以平均每年20多次发射的强度向空台发射了225个航天器,从而实现了从每年几次发射到几十次或几十次发射的飞跃。在这四年中,长征火箭将大约240吨的飞机送入轨道,平均每年60吨,在世界上排名第三,仅次于美国和俄罗斯。这100次发射的成功率高达97%,处于世界领先水平。在过去的20年里,长征火箭在2018年成功发射了37次,创造了世界航天发射连续成功的新纪录。

长征火箭成为闪亮的中国名片(科技视点)

可以说,长征系列运载火箭已经完成了300次发射任务,实现了从量变到质变的飞跃。这取决于什么?龙乐浩院士认为,关键在于牢牢把握创新的“第一动力”。

以中国新一代运载火箭家族的先驱长征六号火箭为例。2015年,它创造了中国一箭多星太空发射的新纪录。长征六号瞄准了国际运载火箭的先进技术水平,而且几乎都是新的。世界上许多技术还没有成功应用,已经实现了十几项自主创新。

长征五号突破了12项重大关键技术,不仅使火箭技术能力达到国际先进水平,而且促进了国内工业制造能力的提高

随着火箭技术的不断飞跃,基础工业和材料科学不断进步。

以长征五号运载火箭为例。在此之前,中国火箭的直径是3.35米,而长武火箭的直径是5米。虽然只有1.65米多,但研究人员做出了很大努力,全国各地的工业企业也给予了大力支持。

我国运载火箭首次采用5米直径的大型火箭结构,这是火箭运载能力实现重大飞跃的基础,设计、制造和试验难度很大。因此,在国内相关工业企业的支持和协助下,研究人员成功生产出了国内最大的高精度全自动储罐焊接设备,实现了搅拌摩擦焊技术在火箭储罐生产中的首次应用,制造出了国内最大尺寸的运载火箭结构储罐。

长征火箭成为闪亮的中国名片(科技视点)

其中,中国火箭史上首创的新技术大大提高了坦克的可制造性;液氮用于测试低温储罐的地面内压,大大减轻了结构重量;突破前捆绑式传力结构设计技术使我国掌握了有效提高捆绑式火箭运载能力的技术手段...据介绍,“长征五号”突破了12项重大关键技术和247项关键技术,代表了中国科技创新和工业制造的高水平,不仅使整个火箭技术达到了国际先进水平,而且带动了国内工业制造能力的提高。

长征火箭成为闪亮的中国名片(科技视点)

未来,“长征九号”是一种比“长征五号”更大的重型火箭,它将开发一个9.5米的火箭箱,这也将推动中国新材料、新工艺、新装置和新设备的发展。

绿色环保也是中国宇航员将运载火箭技术转化为民用的一个关键词。新一代运载火箭不仅能力强、技术新,而且采用绿色、无毒、无污染的推进剂,实现了中国火箭动力系统向绿色环保的转变。随着长征六号、长征十一号、长征七号和长征五号等新一代运载火箭的出现,以及长征七号甲、长征八号和长征九号等新一代载人运载火箭的未来发展,绿色推进剂将成为中国火箭的主流能源。

长征火箭成为闪亮的中国名片(科技视点)

在完成了48次国际商业发射后,中国火箭更加自信地走向了世界

回顾长征系列运载火箭的发展历史,人们可以津津乐道的是,中国航天工业不断对外开放,走向国际市场,使长征真正成为国际知名品牌。

1985年10月,中国向世界宣布长征系列运载火箭将承担国际商业发射服务。1990年4月7日,长征三号火箭成功发射了美国休斯公司研制的“亚洲一号”通信卫星。此后,中国航天进入了国际商业卫星发射服务市场。截至目前,中国航天科技集团公司已完成48次国际商业发射,发射了56颗国际商业卫星,为国际客户提供了17次星载发射服务,并发射了20多颗国外小型卫星/有效载荷。

长征火箭成为闪亮的中国名片(科技视点)

运载火箭是空间技术的核心基础,发射次数代表一个国家的空间规模和实力。在世界上,中国长征系列火箭的发射次数排名第三,其发射成功率不是世界第一,而是世界第一。这就要求我们进一步加强自主创新,不断攻克关键核心技术,推进航天强国建设。

根据中国航天科技股份有限公司的规划,预计可重复使用的亚轨道运载火箭将在2025年前后研制成功,亚轨道空旅游将成为现实。到2030年,重型运载火箭将进行首次飞行,这将为载人登月提供强有力的支持,并为取样和返回火星提供足够的运载能力。到2040年左右,太空运输工具可以有效地支持空资源的大规模勘探和开发,小行星开采和空太阳能电站有望成为现实。到2045年,梯子、地球站和空站的建设有望成为现实。

长征火箭成为闪亮的中国名片(科技视点)

《人民日报》(2019年4月1日,第19版)

来源:搜狐微门户

标题:长征火箭成为闪亮的中国名片(科技视点)

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