這就是中國優(yōu)勢 | 科技優(yōu)勢（三）長征火箭：全球太空發(fā)射冠軍

　　【導語】“可上九天攬月，可下五洋捉鱉，談笑凱歌還?！边@是一種豪情與詩意，也是當今中國正創(chuàng)造的奇跡。中國人對未知的好奇、對探索的渴望、對困境的思考以及對美好未來的期待，推開了一扇扇嶄新世界的大門：空間探測、生物醫(yī)藥、人工智能、量子科學……中國科技創(chuàng)新的步伐從未停止。正如習近平總書記所說，一切偉大成就都是持續(xù)奮斗的結(jié)果，一切偉大事業(yè)都需要在繼往開來中推進。新時代必將是大有可為的時代。

　　2022年6月5日，中國航天員第9次踏上征途，這也是中國長征系列運載火箭第423次沖向太空。此時，距離1970年4月24日長征一號運載火箭首飛已經(jīng)過去了52年。

　　52年來，我們的航天人越來越忙：航天員周游寰宇、嫦娥奔赴月球、天問探訪火星、羲和飛向太陽、航天員進駐天宮……航天強國征程漫漫，正如中國首位出艙進行太空行走的女航天員王亞平在一首詩歌中所寫，“從已知世界來到未知世界，我們在探索。來到太空，填補空白。”而說到這些越邁越遠的探索宇宙的腳步，則完全離不開我國自主研發(fā)的長征系列運載火箭的助力。

2022年6月5日，搭載神舟十四號載人飛船的長征二號F遙十四運載火箭，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射。（圖源：新華社）

長征火箭發(fā)射成功率世界一流

　　數(shù)十年前，中國將運載火箭命名為“長征”，以寓意我國火箭事業(yè)一定會像紅軍長征一樣，克服任何艱難險阻，到達勝利彼岸。從1970年長征一號運載火箭第一次飛行至今，長征火箭實施了中國92.1%的航天發(fā)射任務(wù)，先后將700余個航天器送入太空，發(fā)射成功率為96.25%。

　　而根據(jù)統(tǒng)計，僅2021年，中國航天全年發(fā)射次數(shù)達55次，超過了美國的45次，位居世界第一。其中，長征火箭48次出征，發(fā)射成功率100%，而美國SpaceX的獵鷹9號火箭去年只進行了31次太空任務(wù)。

2021年12月10日，長征四號乙運載火箭點火起飛，我國長征系列運載火箭迎來了第400次發(fā)射。（圖源：中國航天報）

　　回顧長征火箭發(fā)展史，長征火箭家族已經(jīng)邁入400+發(fā)射次數(shù)的嶄新征程。長征系列火箭的第一個100次發(fā)射用了37年，第二個100次發(fā)射用了7年多，第三個100次發(fā)射用了4年多，第四個100次飛行僅用了33個月。

　　在最近的100次發(fā)射中，包括中國首個空間站核心艙、嫦娥五號月球探測器、天問一號火星探測器、神舟載人飛船、天舟貨運飛船、北斗三號導航衛(wèi)星等“國之重器”均是由長征火箭送入太空。

　　目前，正在服役的11個基本型長征火箭具備發(fā)射低、中、高不同地球軌道和不同類型航天器的能力，并能支撐無人深空探測。

　　長征火箭家族的王牌擔當

長征系列運載火箭主要型號型譜（圖源：星球研究所）

　　長征二號：航天員往返天地專車

　　長征二號F型火箭，是中國目前唯一可以執(zhí)行載人任務(wù)的火箭，有“神箭”的美譽。長征二號F型火箭總長58.4米，直徑3.35米，捆綁了4個助推器，起飛重量約480噸，可以將8噸多重的神舟飛船送入中國太空站運行的近地軌道。

　　目前長征二號F型火箭的可靠性評估值達到0.9894，安全性評估值達到0.99996這一國際先進水平。以百次發(fā)射為基數(shù)簡單理解，火箭發(fā)射100次，才有可能出現(xiàn)一次飛行故障；假設(shè)出現(xiàn)飛行故障，依靠逃逸系統(tǒng)逃逸一百次，才有可能出現(xiàn)不到一次逃逸失敗。

　　2003年，長征二號F型火箭將中國首名航天員楊利偉送入太空，成為我國載人航天工程中的一名功臣。截至目前，長征二號F型火箭已經(jīng)成功發(fā)射14艘神舟飛船，將16名航天員送入太空。

　　長征五號：體型雖“胖”能力強

　　長征五號系列運載火箭，人送綽號“胖五”，是長征火箭家族中的“巨無霸”。同屬于長征五號系列的長征五號B運載火箭，擁有目前中國最大的整流罩，整流罩長度達到20.5米，相當于6層樓房的高度，直徑5.2米，可以輕松將10枚總長19.5米、直徑1.2米的捷龍一號火箭裝入其中。

　　從數(shù)據(jù)上看，長征五號B運載火箭總長約53.66米，起飛質(zhì)量達849噸，起飛推力約1078噸，近地軌道運載能力23噸，其獨有的大推力直接入軌技術(shù)和大直徑艙箭分離技術(shù)，可實現(xiàn)只用一級火箭直接將有效載荷送入預(yù)定軌道。

　　長征五號B火箭研制期間，突破了低溫火箭“零窗口”發(fā)射技術(shù)、大直徑艙箭分離技術(shù)、大推力直接入軌技術(shù)等一系列關(guān)鍵技術(shù)，其中多項是為滿足空間站艙段需要所獨有的技術(shù)。

2020年7月23日，長征五號遙四運載火箭在中國文昌航天發(fā)射場點火升空，實施我國首次火星探測任務(wù)（天問一號任務(wù)）。（圖源：新華社）

　　長征六號：固液混合動力有妙方

　　長征六號改運載火箭，是中國首型固體捆綁運載火箭，用于發(fā)射太陽同步軌道衛(wèi)星。在長征六號改運載火箭誕生前，我國現(xiàn)役運載火箭中只有單純以固體發(fā)動機或液體發(fā)動機作為推力的運載火箭，固液“混動版”尚無先例。長征六號改運載火箭總長約50米，起飛重量約530噸，700公里太陽同步軌道運載能力不小于4噸，采用固體助推+液體芯級，四個剛勁有力的固體助推器是其區(qū)別于現(xiàn)役運載火箭的最大特征。

　　此外，長征六號改運載火箭還首次采用伺服系統(tǒng)在線故障診斷與自適應(yīng)重構(gòu)技術(shù)，火箭飛行過程中，當某臺伺服機構(gòu)出現(xiàn)故障時，智能“大腦”會根據(jù)自我診斷后的結(jié)果，重新進行計算并分配控制指令，實現(xiàn)火箭飛行的智能控制。

　　長征七號：為空間站物資運送忙

　　長征七號運載火箭，是為載人航天工程發(fā)射貨運飛船而研制的一型火箭。這型火箭全長53米，芯級直徑3.35米，4個助推器直徑2.25米，起飛質(zhì)量約597噸，近地軌道運載能力約為13.5噸，700千米太陽同步軌道運載能力約5.5噸。

　　2017年，長征七號火箭成功發(fā)射天舟一號貨運飛船，為天宮二號送去了我國首個“太空快遞”。自首飛以來共執(zhí)行四次天舟系列貨運飛船發(fā)射任務(wù)，向空間站及空間實驗室運送貨物和推進劑等物資，因此被譽為“太空快遞小哥”。

　　長征七號運載火箭執(zhí)行的是空間站任務(wù)，對火箭運載能力和入軌精度要求非常高。如果把火箭發(fā)射比作“打靶”，長征七號運載火箭每次發(fā)射入軌精度都是十環(huán)水平。

　　長征八號：“一箭22星”創(chuàng)紀錄

　　長征八號是中國新一代主力中型運載火箭，主要用于發(fā)射近地軌道或太陽同步軌道有效載荷，可以把約5噸的有效載荷送入700公里太陽同步軌道，填補了中國太陽同步軌道運載能力3-4.5噸的能力空白，可以承擔80%以上的中低軌發(fā)射任務(wù)。

　　長征八號遙二火箭為該型號運載火箭無助推器狀態(tài)?；鸺捎脽o毒無污染推進劑，全箭長約48米，起飛重量約198噸，起飛推力約240噸，可實現(xiàn)太陽同步軌道3噸運載能力。2022年2月27日，長征八號遙二火箭搭載22顆商業(yè)衛(wèi)星成功發(fā)射，創(chuàng)造中國火箭“一箭多星”的新紀錄。

　　長征八號運載火箭任務(wù)適應(yīng)性強、能力覆蓋范圍廣，可面向政府和商業(yè)用戶等多主體需求，承擔近地軌道、太陽同步軌道等中型載荷的單星發(fā)射和中小型載荷組網(wǎng)發(fā)射任務(wù)；通過助推器選配和火箭模塊化、批量化生產(chǎn)交付，可大幅提升經(jīng)濟性和測發(fā)效率。

新一代運載火箭正在研制

新一代載人運載火箭示意圖（圖源：中國航天科技集團一院）

　　中國新一代載人運載火箭還在研制階段，但部分數(shù)據(jù)已被公開。據(jù)資料，新一代載人運載火箭的規(guī)模，將大大超過長征五號火箭，其直徑與長征五號一致，高度比長征五號高近三分之一，近地軌道運載能力是長征五號火箭的3倍左右。

　　另據(jù)了解，新一代載人火箭由助推器、芯一級、芯二級、芯三級、逃逸塔及整流罩組成，全長約90米，起飛重量約2000噸，可將25噸有效載荷直接送入奔月軌道，或者70噸有效載荷送入近地軌道。

　　科研人員表示，新一代載人運載火箭將繼承長征二號F火箭高可靠、高安全的載人運載火箭設(shè)計標準和設(shè)計基因，在故障檢測、自動化飛行，以及相關(guān)冗余設(shè)計方面，開展一系列技術(shù)攻關(guān)。未來，其將支撐更大噸位的飛船進入太空，讓航天員進入太空更方便、更快捷、更舒適、更安全。

　　后續(xù)，新一代載人火箭還將用于未來載人月球探測工程中環(huán)月、繞月、登月等演示驗證及飛行任務(wù)。

　　航天界常說：“運載火箭的能力有多大，航天的舞臺就有多大。”隨著新一代載人運載火箭技術(shù)攻關(guān)，中國航天面向的就是更廣闊的星辰大海。

　　(資料來源：新華社、人民日報、央視新聞、解放軍報、科技日報、中國青年報、中國航天報)