毕业论文网
这篇航天论文范文为免费优秀学术论文范文,可用于相关写作参考。
中国航天迈入大火箭时代
邹维荣 韩阜业
11 月3 日20 时43 分,当长征五号运载火箭拔地而起,托举被直径5.2 米“大腰围”整流罩包裹的太空摆渡车——远征二号上面级成功进入预定轨道时,中国航天迎来一个崭新的时代：大火箭时代.此时此刻,中国工程院院士龙乐豪的脸上洋溢着由衷自豪.“这一刻,我等了30 年,长征五号没有辜负我的期待.”他说,“作为长征火箭家族中新一代典型代表,它既是跨越性的,也是奠基性的.”
20 世纪80 年代末,随着人类探索宇宙的不断深入,世界主要航天强国纷纷推出了新一代大型运载火箭,比如美国的德尔塔4 和宇宙神5、欧洲的阿里安5,这些火箭多采用了5 米左右大直径,少级数,运载能力全面超越我国的现役火箭.
“当时的载人航天工程尚处在论证阶段,按我国当时火箭的运载能力,无法满足未来空间站建设的需求.”航天科技集团一院长征五号运载火箭总指挥王珏说,国内重大工程的发展需要成为中国研制大型运载火箭的直接驱动.
“各国发展新一代火箭的目的,一是通过清洁推进剂的改进实现环保,二是提高运载能力,提升进入空间能力和商业竞争力.”王珏说.
从2006 年立项至今,长征五号冲刺了10 年.
但是,从提出论证到如今,长征五号整整走了30 年,可谓30 年磨一“箭”.
作为我国运载火箭升级换代的里程碑工程,长征五号首次飞行任务的成功实施,标志着我国火箭运载能力进入国际先进之列,我国从此由航天大国迈向航天强国.
为什么长征五号运载火箭被称为“大火箭”？
“长五,威武！”
这,几乎是近距离接触长征五号时人们的共同感受.因此,“大火箭”之大,首先体现在外观上.有多威武？龙乐豪院士研究了一辈子火箭,在天津长征火箭制造公司总装车间,当他第一次看到长征五号巨大的身躯时,依然被深深震撼了.
长征五号是名副其实的“膀大腰圆”——总长近57 米,站起来有20 层楼那么高；总重近900 吨,几乎是长征二号F 和长征三号B 两款火箭的重量之和；直径5 米,如此“大腰围”无法通过部分铁路隧道,所以只能通过海运.
体型大,“胃口”也大.长征五号为两级半液体火箭,可以加载近800 吨推进剂,长征二号F 和长征三号B 两枚火箭的推进剂加起来,才能“喂饱”一枚长征五号.与这两位“前辈”比起来,长征五号的推进剂有着本质区别.这个庞然大物90%以上的重量都是液氢液氧燃料,其中液氢的温度达-253℃,液氧的温度达-183℃,人送外号：“冰箭”.专家介绍,虽然火箭体内90% 以上都是这种深低温燃料,但火箭并不冷,它的外表温度可以一直保持在0℃以上,这是因为火箭的贮箱外都穿着一层“防寒服”.“防寒服”厚度虽然不到30 毫米,却是火箭保持“体温”的利器,使火箭内部的仪器、设备、电缆等都能正常工作.
体型大,“心脏”也大.经过15 年不懈攻关,8 台全新研制的120 吨液氧煤油发动机被装配在长征五号运载火箭的4 个助推器上,4 台全新研制的氢氧发动机在一级和二级火箭上各装配了2 台,起飞推力超过1000 吨.
120 吨液氧煤油发动机的威力到底有多大？专家打了个形象的比喻,120 吨液氧煤油发动机产生的最高压强达500 个大气压,相当于把上海黄浦江的水抽到5000 米高度的青藏高原.
体型大,“脸皮”却薄.你能想到吗？长征五号的外壳最薄处竟然只有1 毫米多,整流罩的蒙皮厚度仅有0.3 毫米,真可谓薄如蝉翼.长征五号运载火箭结构设计员李操说：“火箭壳体薄了,火箭的重量就减轻了,就能加载更多燃料,运送更多有效载荷.”
大块头有大力气.长征五号的起飞推力超过1000 吨,近地轨道运载能力达到25 吨,远地轨道运载能力达到14 吨,是长征二号F 火箭运载能力的近两倍,堪称长征家族排名第一的飞天“大力士”.
为了发射这个“巨无霸”,科研人员为其量身了新“座驾”.此前,长征二号F 火箭的发射平台重达800 吨,但与长征五号的发射平台相比,只赶得上后者的一个零头——新研制的大火箭活动发射平台,总重量达到了1800 多吨,是目前亚洲最大的火箭发射平台.
突破240 多项关键技术长征火箭的直径从2.25 米到3.25 米,再到现在的5 米,不仅仅是简单的“腰围”增加,而是巨大的技术跨越.
中国航天科技集团公司一院长征五号运载火箭总设计师李东介绍：“不要小看这个箭体结构从3.35米到5 米的跨度,这是一个质的飞跃,不是一个简单的放大.从设计的能力、仿真的手段、加工制造一直到地面各种试验,都是一个飞跃.例如,箭体结构制造,要加工制造5 米的箭体结构,要从基础的机械加工、贮箱的焊接、铆接所有的工装都是一个大的飞跃,有很多技术难题需要攻克.
这个“大力士”可谓集最新技术的“宠爱”于一身,如果要准确描述它,“首次”“突破”将会是高频词.据统计,长征五号研制全程共突破了240 多项关键技术,其中有12 项是重大关键技术突破,实现了由内而外的全面升级.在与世界现役火箭的对比中,栾恩杰院士表示：“长征五号的整体性能和总体技术,已达到国际先进水平.”
“出生”数字化——长征五号在研制过程中首次全面采用先进的数字化设计手段,引进三维数字化设计工具,构建了我国运载火箭研制历史上第一个全三维数字火箭,开创了火箭型号数字化研制的先河.
作为运载火箭的主承力构件,长征五号的钛合金芯级捆绑支座竟然是3D 打印出来的,不仅强度更高,加工速度更快,还比原来的高强钢设计减重30%.长征五号运载火箭总设计师李东告诉记者,3D 打印将为今后火箭的主承力部段轻量化结构设计与制造,提供强有力的技术支撑.
“心脏”系列化——长征五号的研制,牵引出三型高性能新型火箭发动机,均采用无毒无污染的推进技术.其中,120 吨级液氧煤油发动机推力大、比冲高,已成为我国新一代运载火箭各个不同构型火箭共用的基础动力装置；50 吨级液氧液氢发动机,在国际同类发动机中处于先进水平；9 吨级膨胀循环先进上面级液氧液氢发动机技术,可以大大提高发动机的自身可靠性,为我国首创.“三型发动机的研制,使我国运载推进技术水平大幅提高.”栾恩杰说.
“座驾”一体化——首次亮相的大火箭活动发射平台实现了10 多项技术突破,它的最大亮点是将原来发射塔上的上百台地面设备集成在现有发射平台上,实现了机、电、液、气等众多系统的一体化,使火箭在发射塔的准备流程成倍缩短.科研人员还开发出了“十二点调平技术”,只需操作按钮,就能使大火箭实现自动调平,让火箭“坐”得又直又稳.
长征五号不仅“坐”得更稳,“脑袋”也更“灵光”.以往火箭头部的整流罩都是金属铝结构,卫星装在里面无法与外界通讯.为了保持卫星与地面的通讯畅通,必须在整流罩上开个口,用其他透波材料打个补丁,就像“开天窗”一样.“因为每次装载的卫星不同,‘天窗’的位置每次都不一样,因此整流罩不具备通用性.”长征五号运载火箭结构设计师戴政介绍说,长征五号的整流罩首次采用了全透波结构,就像给卫星信号开了个“全景天窗”,通用性极强,将使后续火箭整流罩的设计和生产效率得到大幅提高.
远望号天津港起航：运输总重量超千吨
为了新一代运载火箭的研制生产及总装,2008年11 月,天津航天长征火箭制造有限公司在天津开发区西区启建,一座大型的新航天城开始在这里生根.公司总经理陶刚说,当初选择在天津滨海新区,一个主要原因是：“新一代火箭个头更大了！”
陶刚说,以往他们是在火箭2.25 米和3.35 米这两个系列的平台上优化和生产,从2006 年开始我们开始建设5 米平台,这个对我们国家的工业基础也是一个挑战.考虑北京配套能力,包括现役火箭的继承性,因为现役火箭3.35 米直径的可以通过铁路运输,大火箭5 米直径的,铁路运输满足不了,只能通过空运和海运.
大火箭基地占地面积3000 亩,由火箭研制生产区、航天技术应用产业区和辅助配套区三部分组成,是集火箭零部件生产、部组件装配、总装测试与试验为一体的代表国际先进水平的新航天城.长征七号、五号运载火箭所有的组装箭体结构制造及火箭总装、总成等都在这里完成.
2016 年8 月26 日上午, 装载着长征五号运载火箭的远望号火箭运输船队,从天津港解缆前往海南文昌,这也标志着长征五号运载火箭首飞任务进入倒计时阶段.据中国卫星海上测控部副主任陈进朝介绍,在长征五号首飞任务中,海上运输是一个重要环节,复杂的气象、海况对火箭海上运输可靠性、安全性提出了更高要求,安全顺利完成这次运输任务将标志着我国的火箭海上运输能力趋于成熟.
记者在8 月18 日总装厂房吊装现场看到,装有长征五号火箭产品、运输保障和电气测量设备的集装箱数量达到40 件,总重量超过1000 吨,约为两个月前实现首飞的长征七号火箭的两倍.考虑到单船难以满足海上运输要求,中国卫星海上测控部首次启用远望21 号和22号两艘火箭运输船同时执行火箭吊装和海上运输任务.
远望号火箭运输船是我国首型专用火箭运输船,2012 年4 月1 日在江南造船厂开工建造,2013年5 月6 日交付中国卫星海上测控部.船长130 米,型宽19 米,高37.2 米,满载排水量9080 吨,抗风能力可达12 级以上.据远望号火箭运输船编队指挥曹志宜介绍,非标准集装箱主要装载长征五号火箭产品,箱体尺寸大小各不相同.最大的装有火箭一级箭体的集装箱长度达到30 余米,约为国际20英尺标准集装箱的6 倍.吊装时,在调压载系统的配合下,两台船载120 吨起重机双臂联吊,确保了整个吊装任务精密实施、精准无误.
伴随着每天的日出,远望号火箭运输船上都会进行简单而庄重的升国旗仪式,鲜红的国旗随着海风飘扬,这是新的一天的开始.
长征五号运载火箭内部的元器件对于温湿度有着极高的要求,运输船货舱环境保障系统能够将新鲜空气经过过滤冷却之后源源不断地送进货舱内部,让长征五号保持着凉爽干燥的状态.航天科技集团一院天津火箭公司总装车间副主任黄小春要做的就是每天为火箭做“体检”.
“这次护送长五,就好比要护送我们的孩子去考场,只有把这些工作做实了做细了,才能确保把我们的孩子安安全全地、顺顺利利地送达海南,迎接它的最后一次大考.”黄小春说.
冰箭登陆！抵达中国文昌航天发射场
2016 年9 月1 日,由中国卫星海上测控部所属远望21 号、22 号船组成的火箭运输船队经过6 昼夜航行,途经渤海、黄海、东海、台湾海峡、南海等海域,按照原定计划安全抵达海南文昌清澜港码头.
随后,长征五号运载火箭由中国文昌航天发射场通过公路运输方式将火箭分段运送至发射场区.中国文昌航天发射场,是为适应我国航天事业可持续发展,满足新型运载火箭和未来航天器发射任务需求,经国务院、军委批准立项,2009 年9 月开工建设的我国新一代航天发射场,由测试发射、测量控制、通信、气象、技术勤务保障等五大系统组成,主要承担地球同步轨道卫星、大质量极轨卫星、大吨位空间站、货运飞船、深空探测器等发射任务.
与酒泉、太原、西昌等内陆发射场相比,中国文昌航天发射场具有更加靠近赤道、三面临海、射向范围宽等突出优势.这是我国自主设计建设的第一座绿色生态环保、完全对外开放的现代化新型航天发射场,将开启我国发射大推力运载火箭的新征程.
长征五号火箭尚未抵达发射场,但负责进行火箭吊装操作的工作人员已经展开了最后的训练.中国文昌航天发射场吊装操作手张伟似乎和同事们相隔在两个不同的世界,在这里,他根本无法看到吊装的情况,却要凭吊装指挥的口令,让吊钩做出精准的动作.
就在几年前,张伟从内陆的航天测量站申请来到文昌,因为干了十几年航天自己连火箭都没见过.他并没有想过,自己第一次要面对的就是这样一枚火箭.
张伟说：“第一感觉就是跟想象当中差距太大了,特别大.”
尺寸国内最大,技术难度史无前例,任务流程重新摸索阶段,参试人员也在逐步磨合.参与长征五号研制和测试的航天人,很多都和张伟一样,第一次工作,就面对的是长征五号这样一个全新的型号.
37 岁的航天科技集团一院长征五号运载火箭主任设计师何魏紧盯着火箭部件的吊装,从开始工作到现在,他一直跟随着长五项目.在现场摸爬滚打,甚至坐在地上跟大家一起看图纸,让大家很难猜到他是一位长征五号的主任设计师.
“小时候就喜欢航天,博士毕业后我就在车间里干,后来加入到了‘长五’的队伍里.长五是先吊助推器,然后要把芯级挂到助推器上.芯级重,它就会把整体拉向重的一边,就会倾斜.”何魏说.
这样的倾斜其实肉眼都难以察觉,何魏不得不停下手中的工作,去和各个部门的专家一起连夜讨论,给已经发生歪斜的火箭想一个万全之策.一整夜的探讨,一整夜的等待,当太阳升起的时候,这个难题终于被完美地解决了.
“我觉得这个团队最大的特点就是敬业,只要是我们的型号工作有困难或者有问题,大家不会谈任何条件,然后来推托或者来推卸.
问题越大,冲上来的人越多,而且都是自发和自主的.”何魏说.
转场：大火箭风光“出阁”
2016 年10 月28 日上午,历经10 年研制,经过精心打扮的大火箭风光“出阁”.
随着技术阵地厂房大门开启,长征五号运载火箭首飞箭第一次展现在世人面前,通体白色的长五火箭威武地站在活动发射平台上,“额头”上的五星红旗和“胸前”的“中国航天”四个大字分外醒目.与现役火箭相比,长五火箭“腰身”更粗,达5 米,所以很多人都称它为“胖五”.其实长五火箭不仅胖,还很壮,转场可抵八到九级风,而且拦腰不用任何防风减载装置.
长五火箭总体主任设计师何巍说,长五火箭不仅生来粗壮,转场时,它与现役火箭还有着很大的不同.其他火箭是“挑担子”,长五火箭是“抬轿子”,这样可以“走”得更稳.
为什么这么说呢？据介绍,火箭垂直转场中,现役火箭芯一级的“脚下”共有4 个支撑臂,让火箭稳稳地“站”在“座驾”上.火箭助推器则是被芯一级“挑”着“走”,所以叫“挑担子”.
何巍说,长五火箭转场时,有12 个支撑臂,但它们是被平均分布在4 个助推器的“脚下”,因此是4 个助推器“抬”着芯一级走,是不是像极了“抬轿子”？
“挑担子”变“抬轿子”,长五火箭转场四平八稳、坚如磐石.
因为力气大、块头大,长五火箭又被称为“大火箭”,还没“出生”时,它就已享誉国内外.转运这天,这个国际“大咖”一登场,更是满满的“霸气”.
走近长五火箭,它绝对是个庞然大物,不仅“腰身”粗,而且个头大,长约57 米,相当于20 层楼高,“净重”就有近百吨.虽然在长征火箭家族排行“老五”,却生来就是一副“王者风范”.
从技术区到发射区,长五火箭要直行2.8 公里.
转场中,它还有一个为其量身打造的“座驾”——活动发射平台.要知道,这个平台足足有半个足球场大,相当“拉风”.
一路上,活动发射平台不仅要载着长五火箭出行,还要为火箭供气、供电.这样一来,火箭转场中就可保持箭地连接不变,减少发射区的工作,缩短发射流程.
细心的人可能会发现,呈现在眼前的“大火箭”是个“尖脑袋”,而且4 个助推器也都是“斜头锥”,就像孩子一样依偎在芯一级的身旁.
“你不觉得,这样看上去更帅吗？”何巍说.
其实,这样的设计可不仅仅是为了帅气.据介绍,“尖脑袋”和“斜头锥”可以减小空气阻力.这样的话,长五火箭飞起来会更省劲儿,从而提升运载能力.
看来,长五火箭在研制时,设计师们是要将其打造成一个既有力量又有颜值的火箭“男神”.
长五火箭起飞三大看点
十载寒暑铸箭,今朝飞天梦圆. 2016 年11 月3 日20 时43 分,我国最大推力新一代运载火箭——长征五号在中国文昌航天发射场腾空而起,成功实现首飞.现场专家为记者解读了长五火箭起飞的三大看点.
“脐带”零秒脱落.胎儿在出生前,都靠脐带来输送营养,出生之后便剪掉脐带.每一枚运载火箭,也都有自己的“脐带”,它源源不断地为火箭输送燃料、供应气体、调节火箭的“体温”,是火箭的“生命运输线”.
长五火箭总体主任设计师何巍介绍,现役火箭的“脐带”,多是在起飞前约几分钟脱落,而长五火箭是零秒脱落,最后脱落的是3 个液氢连接器.
何巍说,“脐带”脱落后,火箭发射就真正进入了不可逆的状态,要尽快发射出去.采用“脐带”零秒脱落,可以提升火箭安全性,只要不点火,都可以终止发射.
点火9 秒后见火焰.长五火箭点火口令发出后,并没有即刻见到大团的火焰,而是有9 秒的延迟.
这又是为何呢？
何巍说,长五火箭芯级采用的是液氢、液氧燃料,发动机点火前会有氢排出,为了避免氢的爆燃,需要用小火箭将主发动机排出的热氢烧掉.
据介绍,点火口令发出时,芯级喷管附近会有一些类似烟花般的零星尾焰,随后尾段附近将会见到大团火焰.
何巍说,其实,这时长五火箭的发动机并没有真正点着,燃烧的是发动机排出的氢气.观众真正看到的主发动机火焰,目睹“大火箭”腾空而起,是在点火口令发出约8 至9 秒时.
一半是水,一半是火焰.据长五火箭发射平台副主任设计师吴梦强介绍,长五火箭从起飞第5 秒到第15 秒,发射塔架旁的喷水装置要喷200 吨水.因此,长五火箭起飞时,一半是水,一半是火焰.
“喷水的功效可谓一举两得：一来为火箭发射平台降温,二来降低噪声,保护箭上仪器设备.”
吴梦强介绍,火箭点火起飞时,箭体尾部喷出的火焰瞬间达2000 多度,“直击”火箭发射平台,喷水可以让平台快速降温.
于是,长五火箭点火升空的时刻,喷出的水瞬间被气化,犹如仙境一般.
镇定排障：尖峰时刻,惊心动魄3 小时
虽然最终结果圆满,但这次长五火箭首飞任务的过程却经历了多次波折,甚至一度面临发射取消的风险.航天人再一次,用坚持迎来了长征五号的首战胜利.
距离预定发射窗口还有12 个小时,长征五号已经开始了燃料的加注工作.作为目前我国推力最大、能力最强、系统最复杂的火箭,长征五号的加注系统也堪称国内之最.
中国文昌航天发射场装备保障总体张震说：“我们的液氢有1200 立方,这么大的氢量在国内都属于首次.”
1200 立方的液氢数量,相当于一个短型标准游泳池用水量.
负责地面设备的张震早早地来到加注现场,因为他深知今天的任务有多难.液氢危险性很高,一旦泄漏,一根针掉到地上的能量就足以引发爆炸.今天,张震要和最后一批工作人员在临射前半个小时撤离.面对危险,他靠着十三年从事航天工作的经验,和一份责任心坚持.
“毕竟执行了这么多次发射任务,我从一个无知少年成长为一个航天装备人,我对它有感情.我想着有这么多兄弟在现场,所以我选择留到最后,和大家一起撤离.”张震说.
已经加注燃料的长征五号火箭从张开的塔架中显露出来,这是即将启程的信号.但这时,张震和所有的现场工作人员得到了一个略显突然的消息.由于液氧排空管道出现问题,任务指挥部决定,发射时间推迟一个小时.
推迟发射的指令来自距离发射塔架3.5 公里的指控中心.这里的各种数据链把它和长五紧密相连,通过这些数据,工作人员可以检测火箭的健康状况.
从数据来看,刚才的管路故障只能算是打了个喷嚏,接下来出现的问题,才让所有工作人员的心提到嗓子眼.给“长五”提供核心动力的低温发动机进行预先冷却时,温度迟迟无法降到起飞要求的标准,火箭“发烧”了.
长征五号任务发射场区指挥部副指挥长易自谦说：“再按这个流程,试两次.抓紧.要试两次之后再不行,那这个方法就不行了.”
时间一分一秒地流逝,长征五号发射窗口的后沿是3 日晚上的8 点40 分,如果到那时还无法完成降温,整个任务就面临取消的危险.
航天科技集团一院原党委书记梁小虹说：“降不下来温度,就得推迟发射,那液氢就要卸出来.
如果七点半温度达到了,才能继续往下走.”
这是中国的航天发射中已经很难见到的景象,许多工作人员都是站着在测发大厅里工作.
同时,在门外,没有岗位定位、无法进入的工作人员也在等待着大厅里传来的消息.
已经是长征系列火箭总师的火箭专家龙乐豪面对当天的场面,并不感到陌生.中国长征火箭每一次型号首飞,都不是一帆风顺的.
龙乐豪院士说：“好事多磨,这个是难免的,经常有这样的情况.”
晚上7 点30 分,火箭的烧终于退了下来.长征五号的首发射时间就定在了8 点40 分,整个发射任务继续推进.
停止口令下达,中止任务,重置倒计时,一系列的事件,让长征五号的首飞时间再次推后了3 分钟.
就在进入负一分钟准备时,发射口令又再次停止.
一分钟后,发射大厅再次响起01 号指挥员下达的倒计数口令.
当发动机燃烧的火焰把整个发射场都照亮的时候,总设计师李东的脸上终于露出了轻松的笑容.他相信,只要火箭离地,就一定能成功.
可能是之前的波折让所有人都压抑了太久,长征五号首飞的过程可能是中国所有火箭任务中赢得掌声最多的一次.1821 秒的飞行过程里,人们尽情地欢呼,为这一夜的不易,更为中国航天三十多年来铸造这枚大火箭的艰辛.
航天科技集团一院长征五号运载火箭副总设计师娄路亮说：“今天真的可以说是步步惊心,惊心动魄.我参加这个项目13 年,今天我只是在这里完成这个项目,实际上背后是几代人的努力.”
长征五号运载火箭总设计师李东说：“对于我来讲,这次成功的喜悦比任何一次任务都要大.过程太过曲折,一言难以尽数.这是中国从航天大国向航天强国迈进的标志,中国航天有了更大的舞台,我们可以搞空间站,搞月球探测、火星探测.”
蓄势历程：30 年磨一“箭”
当火箭托举上面级进入预定轨道的捷报传来,龙乐豪院士抑制不住激动,眼中晶莹闪烁.
世人皆知,从2006 年立项至今,长征五号冲刺了10 年.许多人不知道的是,从提出论证到如今,长征五号整整走了30 年,可谓30 年磨一“箭”.
20 世纪80 年代中期,时任长征三号甲系列运载火箭总设计师的龙乐豪,带领团队深入研究国际航空发展方向,结合我国当时的技术基础,提出了发展大火箭的设想.从那时起,中国开启了大火箭的漫漫征途.
第一个10 年,在国家863 计划支持下,中国航天人开展了新一代运载火箭的系列论证工作.
第二个10 年,中国航天人开展新一代运载火箭方案论证,并在液氧煤油和氢氧两种大推力火箭发动机关键技术研究领域,取得重大突破.
第三个10 年,长征五号运载火箭正式立项,中国航天人攻破无数技术难关,终于打造出了我国首枚大火箭
此刻,带着30 年积蓄的势能,长征五号一飞冲天.回望30 年征程,龙乐豪感慨万千：这是千呼万唤的30 年,也是千锤百炼的30 年！
长征五号运载火箭总设计师李东告诉记者,大火箭的全套硬件设计,经历了“摸石头过河”式的漫长探索过程.
仅就火箭捆绑结构而言,由于长征五号火箭芯级推力每个捆绑点高达330 吨,比以往的中型火箭增加了3 倍多,这就意味着大火箭必须采取全新的设计.在没有任何经验可以借鉴的情况下,航天科技集团一院的设计人员,进行了上千次的结构模型分析和优化,历时数年终于完成了“大推力捆绑结构设计”,实现了我国火箭结构设计史上的重大突破.
5 米直径大型箭体结构为我国运载火箭首次采用,是火箭实现运载能力重大跨越的基础,无论是设计、制造还是试验,难度都极大.据科研人员介绍,仅新型贮箱的焊缝就有近2 公里长,是长征二号和长征三号两种火箭的总和.这2 公里的焊缝,可谓是长征五号艰难攻关之旅的生动写照.
发动机是火箭的心脏,也曾是摆在研制团队面前的一大难关,高性能的低温推进剂发动机,给研制团队列出一道道“冰与火”的难题.
“很多人说,长五首飞能不能成功,关键就看大推力氢氧发动机的表现.”长征五号运载火箭型号副总师王维彬说,从事航天工作近三十年,这还是54 岁的王维彬第一次参加发射任务,这些年来,他只专注地干着一件事儿,那就是研制氢氧发动机.发动机样机研制出来后,发动机试车的结果成为所有人的噩梦,4 次发动机试车失败.
2012 年,王维彬遭遇了职业生涯中最惨的一次失败.发动机在试验过程中突然起火爆炸,几秒钟功夫就把一台发动机烧毁.此时已是发动机研制后期阶段,目睹这样的情形,让团队很受打击,许多人心情沉重.
经过艰苦攻关,研制团队终于摸清了发动机试验失败的原因,制服了这只拦路虎.
一组数据见证了长征五号诞生的艰难.据统计,长征五号总的研制项目达到800 余项,科研人员累计开展试验1289 项,各种地面试验总计超过2 万余次,生产各类单机1 万8 千多台,仅电气系统的元器件就有11 万个,是长征二号、长征三号两型火箭元器件总和的1.5 倍.“长征五号一个助推器所需要分析的动力学特性参数,几乎是过去一枚火箭的工作量.”航天科技集团某所试验主管王鹏辉说.
长五奠基：未来更精彩
在我国运载火箭升级换代中,长征五号究竟扮演什么样的角色？
“就像长征二号是现役火箭系列的‘始祖’,长征五号将是我国新一代运载火箭的‘始祖’.”
龙乐豪院士说,“这两种型号都是划时代的奠基之作.”
当年,长征二号研制成功后,中国航天人以这个型号为基础,开发了长征二号系列、长征三号系列和长征四号系列运载火箭.
如今,长征五号接过“接力棒”,将担负起引领我国无毒无污染新一代运载火箭系列化型谱化的重任.此前,已经成功完成首飞的长征六号、长征七号运载火箭,均是由长征五号研发技术延伸出来的“缩小版”型号.未来,科研人员还将根据长征五号的技术基础,开发出新一代的长征系列大火箭,包括未来载人登月用的重型火箭,都将以长征五号为研发原型.
长征二号为中国近半个世纪的航天成就奠定了基础.龙乐豪院士预测：“接下来半个世纪的深空探索时代,长征家族也许就靠长征五号来奠基了.”
大火箭,大梦想,大推力.长征五号研制成功,大幅提升了我国进入太空的能力,是我国由航天大国向航天强国迈进的重要支撑和显著标志.不久的将来,长征五号将陆续运载新型月球探测器、火星探测器进入太空,中国空间站计划也将在长征五号的助推下成为现实.
作为中国大运载时代的“开拓者”、深空探测的“主力军”,长征五号开启的未来将会更加精彩.展望发展前景,栾恩杰院士充满信心.他设想：有了大火箭,中国将来还可以建设太空望远镜、太空发电站等设施.长征五号执行“一箭多星”式发射任务的能力更强,未来构建全球定位系统、全球通信系统等,所花费的时间将大幅缩短.
翻开中国航天事业未来十几年的规划表,节奏更加紧张——
2017 年,“天舟一号”货运飞船升空；
2017 年前后,嫦娥五号实现绕月返回飞行；
预计2018 年,嫦娥四号将实现在月球背面落月探测,如果成功,中国将成为到达月球背面的第一个国家；
2018 年前后,发射空间站试验性核心舱；
而上述目标有些由长征五号直接执行发射任务,有些是在新一代运载火箭的推动下实现,整个计划环环相扣.足以见得,长征五号是中国航天未来一大批重大科技专项任务的基础和前提.
长征五号,任重道远.栾恩杰院士将长征五号的后续研发比作中国航天人的新“长征”：“我们只是跨进了大运载时代的门槛,前面还有很长的路要走.但中国航天人只要进了门槛,就会一直往前走,永不言退！”
责任编辑/ 兰宁远
摄 影/ 王泗江
亓 创
题 图/ 亚 荣
航天论文范文结:
关于本文可作为航天方面的大学硕士与本科毕业论文航天论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。
1、航空航天医学杂志