全新突破 磨砺十年——长征五号运载火箭是如何诞生的?


新华社海南文昌11月3日电(记者白郭龙、陈Xi和周慧敏)一道雷电交加,直冲云霄。长征五号,新一代推力最大、中国火箭发展水平最高的运载火箭,今晚从文昌航天发射场升起空 长征五号作为中国运载火箭升级换代的里程碑工程,工程技术跨度最大,关键问题难以解决,任务实施规模在中国运载火箭研究史上也是最大的。

十年磨一把“箭” 自2006年国家项目正式批准以来,数万名宇航员参与了长征五号的研制,并进行了数千次各种测试。 另一方面,长征五号的早期示范和重点研究应该在30年前开始。

“内需+外势”长征系列急需“做大”。

自1970年长征一号运载火箭成功发射以来,中国运载火箭技术从零开始,形成了发射不同类型航天器的能力,包括低、中、高三种航天器。

但是,受中国铁路运输的限制,现役运载火箭的最大直径只有3.35米,中国长征系列运载火箭的最大地球同步转移轨道运载能力只能达到5吨,远低于国际主流运载能力12吨,从而制约了中国与[/K0/]

“当时载人航天工程还处于示范阶段。根据我国当时火箭的运载能力,它不能满足未来空站建设的需要。 “第一航天科技集团研究院长征五号运载火箭总指挥王珏表示,国内重大项目的开发需要成为中国发展大型运载火箭的直接动力。

20世纪80年代末,随着人类对宇宙探索的深入,世界主要空间大国发射了新一代大型运载火箭,如美国的德尔塔4号(Delta 4)、欧洲的宇宙5号(Cosmos 5)和阿里安5号(Arian 5)。这些火箭大多使用直径约为5米的大直径小级数,运载能力全面超过中国现役火箭。 各国开发新一代火箭的目的是,首先,通过改进清洁推进剂来实现环境保护;第二,提高承载能力,增强进入空的能力和商业竞争力 ”王爵说道

国内需要重大项目,其他国家也有发展趋势。建造一枚“大”火箭非常紧迫。

1986年,在国家863计划的支持下,中国开始展示和开发新一代运载火箭。

1995年,中国启动了新一代运载火箭项目,对高推力火箭发动机液氧、煤油和氢氧两项关键技术进行了示范和研究。

2000年,一台120吨液氧煤油发动机获准开发。

2001年,一台50吨液态氢和液氧发动机获准开发。

2006年,国务院正式批准开发新一代运载火箭长征五号。从那时起,十年的艰苦工作开始了。

十年磨一箭的新突破

要实现运载火箭能力的跨越式发展,必须采用新技术

与以前研发新火箭时30%的新技术比率相比,长征五号可以说是一个不同的火炉。全火箭采用了247项核心关键新技术,全火箭开发的新产品比例达到90%以上

“如此高比例的新技术意味着研究工作量和难度的增加,以及研究风险的增加。 长征五号火箭的总设计师李东说

发动机是火箭的心脏,也是研究小组面临的一大难题。高性能低温推进剂发动机为研究团队列出了“冰与火”的问题。

Chang 5助推器中使用的120吨液氧煤油发动机曾被外国专家认为是不可能制造的,即使中国可以设计它。 然而,一个国家是否拥有高效、无毒、无污染的液氢液氧发动机是判断一个国家是否是太空大国的重要指标。

长征五号运载火箭模型副总工程师王卫斌仍然记得,在发动机原型开发出来之后,发动机测试的结果成了每个人的噩梦,四次发动机测试都失败了。

2012年,王卫斌遭遇了职业生涯中最严重的失败。

发动机在测试过程中突然着火并爆炸,几秒钟内就烧毁了一台发动机。 此时,它已经处于发动机开发的后期阶段。看到这种情况,队伍受到重创,许多人心情沉重。

经过艰苦的研究,研究小组终于找到了发动机测试失败的原因,并克服了这个障碍。

这个大建筑也是一个路障 使火箭更大,并将火箭体的直径从3.35米改变为5米并不是简单的放大。 加工制造5米火箭体结构需要基础加工、坦克焊接、铆接等工具的飞跃,许多技术问题需要解决。

大型结构也对地面试验提出了新的要求。长征五号运载火箭模型负责环境和试验的副总工程师朱锡泉告诉记者,以前的机床、试验站和车间已经不能满足长征五号的大型结构要求。因此,长征五号的发展也带来了新的助推器分离试验、整流罩分离试验、静态试验和其他技术的改进。

长征五号的起飞推力达到现役最大运载火箭的1.5倍以上,火箭各结构段的应力复杂。 特别是要解决火箭助推器与核心级之间的传力问题,单个助推器不仅要承受近200吨核心级自重,还要在小于0.1平方米的接触面上承受300吨以上的偏置集中力载荷,这是中国运载火箭发展历史上最困难的方案设计。

十年的研发,经过无数次试验和关键研究,终于迎来了中国火箭技术的一次大跃进。 长征五号的发展不仅标志着长征系列火箭的升级,而且随着天津新一代运载火箭制造基地和中国文昌航天发射场的建设,促进了整个发展平台和产业链的更新。

传承空间精神有自己年轻的造箭者

长征五号运载火箭项目组建了一个全新的研究团队。在老一辈科学家的精心指导下,培养和造就了新一代高质量的研发创新和运载火箭技术研发测试人才。近80%的研究骨干年龄在35岁以下。它已经成为中国航天运载火箭领域人才成长的沃土,为中国新一代运载火箭的快速健康发展不断输送新的力量。

他们是一支年轻的团队,拥有“吃苦耐劳、战斗、解决关键问题和奉献”的特殊能力。正是他们的辛勤工作和奉献精神使长征五号成为完美的演出,没有任何缺陷。

火箭发射时,他们满脸笑容,但在宣布成功之前,“他们的心在翻腾”。

在垂直集会期间,他们连续工作了几十个小时空并且累得无法在晚上2点或3点通过集体喊口号继续战斗。

当火箭由王源运到海南青兰港卸货时,突然下起了暴雨,“在场的每个人都能躲起来。”只有他们在雨中拿着产品,没有后退一步。

当实验进展不顺利时,他们心情沉重,吃不下饭,睡不好觉。

婴儿出生时,他们坚守在发射基地的前线,没有抽出时间回家照顾妻子和孩子.

他们专注于“射箭”,太多的人默默奉献,在工作中严格、谨慎、细致、诚实。

可爱,生于1989年,是计算机专业的毕业生。当他第一次接触长征五号的工作时,他还不习惯。他觉得太空人特别“自虐”。任何小问题都可以通过紧张和加班来解决。 但渐渐地,他也感受到了责任的重量

“你是一个新人,但你也是航天工业的继承者和继承者。十年来,你的工作忍受着别人的艰辛。 “今天,库蒂是长征五号测控系统软件的技术总监。他的话表达了这支年轻队伍的衷心祝愿:“正是因为这种信念,我们才有了吃苦耐劳、勇攀高峰的动力。我们是国家重型装备的创造者,我们是大型火箭的护卫。 "