2016年11月3日：“大火箭”首飛成功的那一刻

2016年11月3日，中國目前運載能力最大的新一代運載火箭—長征五號在海南文昌航天發射場點火升空，約30分鐘后，載荷實踐十七號技術試驗衛星與火箭成功分離，進入預定軌道，首次發射任務取得圓滿成功。長征五號運載火箭首飛成功，標志著我國運載火箭的規模實現了從中型到大型的跨越，將顯著提升我國把各種航天器送入太空的能力，加快我國由航天大國向航天強國邁進的步伐。

運載火箭是把各種航天器送入空間軌道的運載工具。 20世紀60年代以來，我國相繼研制出的運載火箭有長征一號、風暴一號、長征一號丁、長征二號、長征二號丙、長征二號丙改進型、長征二號丁、長征二號E、長征二號F、長征二號FT1、長征二號FT2、長征三號、長征三號甲、長征三號乙、長征三號丙、長征四號、長征四號甲、長征四號乙、長征四號丙、長征六號、長征十一號、長征七號以及長征五號，總計達23種型號，除了8種已經退役，其余均在服役。可以說，中國航天科技的每項成就都首先歸功于長征系列運載火箭。長征五號就是長征火箭家族中的最新成員，更是其中的“大塊頭”。另外，還有在研中的長征五號乙、長征六號甲、長征七號甲、長征八號等型號，以及論證中的長征十一號甲、長征九號等。

按照運載能力劃分，運載火箭可分為小型、中型、大型和重型四類。在我國，一般將近地軌道運載能力為2噸及其以下的火箭稱為小型運載火箭，近地軌道運載能力為2～20噸的火箭稱為中型運載火箭，近地軌道運載能力為20～50噸的火箭稱為大型運載火箭，近地軌道運載能力為50噸及其以上的火箭稱為重型運載火箭。大、重型運載火箭因其運載能力強，科技難度大，對國家綜合實力要求高的特點，成為一個國家航天水平和實力的最佳體現。

作為我國研制高度最高、體積最大、起飛規模最大、運載能力最大的大型運載火箭，長征五號火箭的高度達到了57米，有20層樓高；芯級直徑達5米，突破了長征家族現役火箭芯級直徑3.35米的限制，助推器最大直徑達3.35米；起飛推力首次超過1000噸，起飛重量約870噸，具備近地軌道25噸級、地球同步轉移軌道14噸級的運載能力，比現役長征三號乙火箭運載能力提升了2.5倍以上。

除了運載能力大之外，長征五號與原有火箭相比的優勢還在于，一是采用液氧煤油或者液氫液氧發動機，填補了我國大推力無毒無污染液體火箭發動機的空白，實現了綠色環保的研制理念；二是模塊化的設計，能夠滿足不同重量有效載荷的發射需要，增加了選擇性和發射的靈活性。

令人遺憾的是，在2017年7月2日進行的第二次發射試驗任務中，長征五號遙二火箭飛行至346秒時突發故障，未能將實踐十八號衛星送入預定軌道，發射任務失利。根據分析仿真計算及地面試驗結果，故障原因為芯一級液氫液氧發動機一分機渦輪排氣裝置在復雜力熱環境下，局部結構發生異常，發動機推力瞬時大幅下降，致使發射任務失利。

航天活動本來就是一項高風險的工程，面對前進道路上的挫折，火箭工程研發隊伍并沒有氣餒，他們在全面落實故障改進措施的基礎上，對芯一級發動機進行了改進，改進后的芯一級液氫液氧發動機完成多次地面熱試車考核，驗證了改進措施的有效性。長征五號遙三火箭有望于近期發射。

與此同時，我國第一款重型運載火箭—長征九號也已完成深化論證并進行先期技術攻關，其近地軌道運載能力將達100噸以上，這無疑又是一步巨大的跨越。攻關重點在于突破超過9米直徑火箭箭體結構設計制造以及480噸級液氧煤油發動機、220噸級液氫液氧發動機等關鍵技術，爭取在2028年前后從海南文昌衛星發射中心實現首飛。

隨著重型運載火箭氫氧發動機大流量單噴嘴試驗取得成功，使得該型發動機大流量高效穩定燃燒成為可能，從而在長征九號重型運載火箭研制的萬里長征路上邁出第一步。

由于長征九號重型火箭采用超大直徑9米左右箭體結構設計，位于連接貯箱的筒段、前后底與火箭的箱間段之間的過渡環直徑很大，是傳力的關鍵部位，承載力強，受力較集中。以往型號產品的過渡環通常采用分段式鍛造，再把各部段之間焊接起來。但對于大直徑的重型火箭過渡環，從增強工程安全性出發，必須采用整體鍛造法制備。據悉，這一技術瓶頸已被科研人員攻破，且采用整體鍛造法制備超大直徑過渡環的技術在國際上尚屬首創。最新消息是，2019年3月24日，長征九號重型運載火箭一級發動機燃氣發生器-渦輪泵聯試成功。這一系列進展無疑為重型火箭研制的順利開展奠定了基礎。

火箭的推力有多大，航天的舞臺就有多大。重啟征程的長征五號運載火箭，將承擔我國未來空間站的多個艙段、大質量衛星以及月球、火星乃至木星探測器一系列的發射任務，可謂任重而道遠。而邁出萬里長征第一步的長征九號運載火箭，更將我國運載火箭技術水平帶上一個新的高度，載人登月、著陸火星以及深空探測的壯舉將由它來實現。

（本刊記者）

【責任編輯】龐？云