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(dǎo)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(dāng)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(xué)……中國科技創(chuàng)新的步伐從未停止。正如習(xí)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(jìn)。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(jìn)駐天宮……航天強國征程漫漫，正如中國首位出艙進(jìn)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?！倍f到這些越邁越遠(yuǎn)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(dá)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(dá)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(jìn)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(dǎo)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(dān)當(dāng)

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(dá)到0.9894，安全性評估值達(dá)到0.99996這一國際先進(jìn)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(dá)到20.5米，相當(dāng)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(dá)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(jī)或液體發(fā)動機(jī)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(dāng)某臺伺服機(jī)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(jìn)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(jìn)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(jì)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(dān)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(jìn)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(jì)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(dān)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(jì)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(tuán)一院）

　　中國新一代載人運載火箭還在研制階段，但部分?jǐn)?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(biāo)準(zhǔn)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(jìn)入太空，讓航天員進(jìn)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)