长征路上的曹里怀 长征五号成功首飞侧记:航天人“长征”路上的里程碑
《中国经济周刊》视觉中心 首席摄影记者 肖翊 摄
《中国经济周刊》 记者 季晓磊 肖翊
海南文昌报道
(本文刊发于《中国经济周刊》2016年第43期)
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成功实现首飞。
长征五号是我国运载火箭升级换代的里程碑工程,是我国由航天大国迈向航天强国的重要标志。长征五号创新难点多、技术跨度大、复杂程度高,代表我国运载火箭科技创新的最高水平。其首次飞行任务的成功实施,填补了我国大推力无毒无污染液体火箭发动机的空白,火箭运载能力位居我国榜首,并进入国际先进行列。长征五号的成功发射,为后续探月工程三期、载人航天、火星探测等国家重大科技专项和重大工程的顺利实施提供了有力保障。
在现役的长征系列运载火箭家族中,长征五号是名副其实的“大块头”,航天人亲切地叫它“胖五”:它身高57米,相当于20层楼高;腰围最粗,箭体芯一级、芯二级直径5米,腰下还捆绑着4个3.35米直径助推器。而长征系列现役的其他小伙伴箭体芯级直径最大的只有3.35米。
长征五号还是个“大力士”。它的起飞重量约870吨,起飞推力约1060吨,近地轨道运载能力25吨级,地球同步转移轨道运载能力14吨级,地月转移轨道运载能力8吨级。比以往运载力最大的长征三号乙火箭运载能力提升了2.5倍以上。由此完成了我国运载火箭运载能力的质的飞跃,大幅提升了我国自主进入空间的能力,把中国火箭送入包括美国和俄罗斯在内的世界主流火箭阵营。所以长五还被称为我国第一枚“大火箭”。
“大火箭”离不开大推力。以往的长征运载火箭,单台发动机的推力只有70吨。而长征五号的4个助推器上装配了8台全新研制的液氧煤油发动机,每台推力高达120吨;同时,在一级和二级火箭芯上,各装配了两台全新研制的氢氧发动机,每台推力50吨,从而使长征五号的全箭起飞时总推力达到1000吨以上。
除了块头大、推力大,绿色环保、数字化、可靠性,这些国际主流运载技术的发展要求,长征五号都成功兼备。
长征五号的发动机采用了无毒无污染的燃料推进剂,零下183°C的液氧和零下253°C的液氢推进剂,使我国的运载火箭具备了“绿色环保”的全新特征。正是因为块头大、运力大、技术性强,长征五号的结构自然比以往任何型号的长征火箭都要复杂。
以往火箭使用的零件最多几万个,长征五号的零部件则多达十几万个,其设计量超出以往火箭的3倍以上。为应对这一挑战,长征五号首次采用了全数字化三维设计,使每个螺钉的大小和位置都能一目了然。
说到火箭的可靠性、安全性,专家们依然用数据说话:“火箭设计的可靠性从以往的0.97提高到0.98”,“采用了三取二的冗余技术”等等,这些解说在记者听来着实云里雾里。不过,成功发射前的两三天,记者在发射场通过与专家团队的接触,倒是有了间接的佐证和感受。
开始记者以为,带我们参观和讲解的自然是外围的专家,真正临阵指挥的专家肯定如临大敌闭关静息去了,哪有心思接待记者?没料到,头一天参观长征七号(已于6月成功发射)发射塔、远观静待首发的长征五号发射塔时,接待众记者的居然就是位“核心人物”。
记者问,您在发射那天担任什么角色?专家说,我那天是发出发射指令的其中一人,我是1号(火箭成功发射后,记者得知,他就是发出“点火”指令的现场指挥员胡旭东)。
11月2日,在长征五号首飞任务媒体见面会上,长征五号研制各环节的“大咖”如数家珍、侃侃而谈,从他们身上丝毫感受不到大战在即的紧张和忐忑。
记者从他们的淡定中感受到了底气。而这底气来自于“十年磨箭”的历练,也来自“完全靠自主创新”的把握。
长征五号是中国人靠自主创新研制的大火箭。按照系列化、组合化、模块化的思想设计,采用全新自主设计的箭体结构、动力、电气和发射支持系统,在总体结构、设计技术、推进技术、遥测技术、发射技术等五个方面,都实现了创新突破。
和以往火箭相比,长征五号运载火箭是一枚全新研制的火箭,核心技术具有完全自主知识产权,全箭采用了247项核心关键新技术,新技术比例几乎达到100%。而国际上研制新型火箭,包括卫星飞船,采用新技术的比例一般不超过30%。靠完全自主创新,长征五号的整体性能和总体技术都达到了国际先进水平。
11月1日,长征五号成功发射的前两天,长五的研制团队在文昌发射场802楼举行了长征五号首飞“射前动员会”。会上团队中某位领导的一句话引起了大家的强烈共鸣:“航天一甲子,长五三十年。”
是的,从2006年国务院正式批准新一代运载火箭基本型长征五号立项研制至今,整整10年;而从2000年先行研制长五的心脏大推力发动机算起,已逾15年;而长五的前期论证和攻关,则是从三十年前国家“863计划”开始的。可以说,在中国航天事业60年的征程中,“长五之梦”伴随了中国航天人整整30年。
在长征五号首飞任务媒体见面会上,长征五号运载火箭首飞任务发射区指挥部质量监督组组长毛万标接连用几个“最”标识长五在我国火箭发射史上的意义——最具挑战性的发射、最激动人心的发射、最令人自豪的发射!
长征五号承载了几代航天人的梦想;“航天发展,运载先行”,长征五号的成功发射寄寓着中国人走向更远深空的希望。
仅在长五正式立项研制的10年间,就有上万航天人参与其中。从国防科工局抓总,到中国航天科技集团一院、六院、八院主攻;从航天科工集团、电子科技集团等单位的配套,到部委地方等各大系统协同,众志成城,“十年磨箭”。经过上千次的试验,历经无数次的失败,航天人披荆斩棘攻坚克难,终于迎来了我国火箭技术的质的飞跃。
在长征五号成功首飞之际,第十一届中国航空航天博览会也吸引了全球的目光。在这届展会上,中国国产大飞机“三剑客”成为国人引以为豪的热门话题:全球在研最大的水陆两栖飞机AG600、大型运输机运-20、大型客机C919。
长征五号、大飞机“三剑客”,一张张崭新的国家名片,彰显着中国人自主创新的巨大潜能,张扬着创新驱动发展的不竭动力。
每一代人都要走好自己的长征路。今天的航天人正在走好自己的长征路。长征五号是航天人长征路上的一个重要里程碑。长征五号之后,还将有长征八号,还将有嫦娥五号、空间站发射和火星探测工程……中国航天人将继续斩关夺隘,一路高歌行进在自己的长征路上。
