開拓二號首飛固體火箭添丁

□ 尼莫

開拓二號首飛固體火箭添丁

□ 尼莫

開拓二號火箭發(fā)射

說起中國的運載火箭，我們首先想到的都是液體動力的長征系列運載火箭家族。而當今世界，由于固體運載火箭的方便機動性，正日益受到各航天國家的青睞。隨著中國航天技術和需求的發(fā)展，我國固體運載火箭也登上舞臺。快舟一號、長征十一號等固體運載火箭先后發(fā)射成功，不過中國固體火箭的探路者其實是開拓者一號火箭，只不過它尚未形成發(fā)射能力便淡出江湖。如今開拓者一號的后代——開拓二號現(xiàn)身。2017年3月3日7時53分，中國航天科工集團公司的開拓二號運載火箭成功把天鯤一號新技術試驗衛(wèi)星送入太空。

中國固體火箭“開拓者”

中國和美俄等國家一樣，航天和導彈工業(yè)其實是一家。由于技術水平和需求優(yōu)先的關系，我國早期全力研制和生產(chǎn)彈道導彈，當年的“八年四彈”完成了從中程導彈到洲際導彈的跨越。“八年四彈”的東風四號衍生出長征一號火箭，而東風五號成為長征二號、三號和四號的基礎。不過這四種導彈都是液體彈道導彈，我國固體彈道導彈的發(fā)展要晚得多，中國航天也沒有人力物力和精力研制固體運載火箭。

隨著固體彈道導彈的成熟，航天系統(tǒng)也有單位欲以導彈為基礎研制運載火箭，以擴展型號的用途，只不過在當時的環(huán)境下缺乏需求，方案始終未能立項。世紀之交隨著需求的增加，2000年5月，中國航天科工集團公司（當時名為中國航天機電集團公司）、航天固體火箭發(fā)動機研究院以及南京晨光集團聯(lián)合成立了航天固體運載火箭有限公司，自籌資金開展開拓者一號固體火箭的研制工作，開創(chuàng)了中國航天商業(yè)化的先河。航天固體火箭公司主要從事固體運載火箭的研制生產(chǎn)和商業(yè)服務，2000年6月航天清華衛(wèi)星公司成立，投資者之一正好是航天科工集團。火箭發(fā)射服務商參與投資衛(wèi)星公司，體現(xiàn)了濃厚的商業(yè)意識。可惜接下來的歷史，讓我們不得不感慨它的生不逢時。

開拓者一號火箭是一種13.6米長、直徑1.4米，質量約20噸的固體火箭，近地軌道運載能100千克，400千米太陽同步軌道運載能力為50千克。由于是自籌資金項目，得到的投資不足，火箭研制中必須精打細算能省就省。為了打響頭炮，開拓者火箭必須盡快完成研制，以實際飛行成功來建立客戶信心。然而欲速則不達，面對火箭研制時間緊的問題，航天固體火箭公司不得不冒險實施并行工程管理模式，這對項目工程管理水平都提出了很高的要求，即使是歐美發(fā)達國家嘗試之初也常常出現(xiàn)問題，開拓者一號火箭恐怕也由此先天不足。

2002年9月開拓者一號火箭首次試飛，第二級出現(xiàn)故障。2003年9月第二次飛行也沒能獲得完全成功，此后還曾進行第三次發(fā)射，但仍未能成功，此后多年再未現(xiàn)身。作為我國固體火箭的先行者，開拓者一號可謂出師未捷身先死。平心而論，即使開拓者一號火箭發(fā)射成功，我國當時也沒有幾顆足夠輕的小衛(wèi)星給它發(fā)射，指望以此盈利并不現(xiàn)實。更何況我國運載火箭不僅受到美國國際武器貿(mào)易條例（ITAR）的限制，無法發(fā)射帶有美國零件的衛(wèi)星，而且開拓者一號的運載能力和報價也無法和國外的第聶伯河等火箭競爭。但無論如何，開拓者一號作為中國固體運載火箭探路者，仍然值得我們銘記。

導彈發(fā)射

開拓者一號火箭

快舟一號火箭

快舟一號甲火箭

“開拓者”后繼有人

開拓者一號并非終結，航天科工集團仍在繼續(xù)研制小型固體火箭。三江航天集團（原科工九院）研制了快舟一號星箭一體小型運載火箭。快舟一號火箭使用格柵舵控制，末級和衛(wèi)星使用一體化設計，提高了衛(wèi)星機動能力，火箭總重約30噸，500千米太陽同步軌道運載能力為430千克。快舟一號火箭已經(jīng)進行了兩次成功發(fā)射，后來航天科工集團以此為基礎，研制了通用星箭接口的快舟一號甲火箭，500千米太陽同步軌道運載能力達到了200千克。快舟一號甲火箭于2017年1月9日成功進行了一箭三星發(fā)射，這也是我國純商業(yè)航天發(fā)射的第一單。

2016年9月第二屆中國商業(yè)航天高峰論壇上，航天科工集團提出了五大運載系統(tǒng)的概念，即快舟、開拓、羽舟、巧舟、輕舟。快舟火箭大家十分熟悉，而開拓系列就源自早年的開拓者一號火箭。長江后浪推前浪，新的開拓二號火箭悄然問世。它使用機動發(fā)射方式，具備快速響應能力，發(fā)射保障要求低，是一種滿足多任務、多用途衛(wèi)星發(fā)射需求的通用固體運載火箭。開拓二號火箭是一種1.4米直徑的小型運載火箭，不過和快舟一號火箭甲三、四級直徑縮小為1.2米不同，它的末級火箭直徑仍為1.4米，從而實現(xiàn)了運載能力的超越，它的700千米太陽同步軌道運載能力為250千克，近地軌道運載能力為350千克。開拓二號火箭還明顯使用了更大直徑的整流罩，要比快舟一號甲火箭1.2或1.4米直徑的整流罩內(nèi)部空間更大，以容納更多或更大的衛(wèi)星。隨著開拓二號火箭的發(fā)射成功，中國固體運載火箭領域形成了快舟、長征和開拓三強爭霸的局面，微小衛(wèi)星發(fā)射競爭日益激烈。

競爭帶來進步。美國啟動商業(yè)航天后，不僅誕生了更廉價的“獵鷹”火箭和“心宿二”火箭，也讓此前一統(tǒng)天下漫天要價的聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟低下頭來，提高服務水平降低發(fā)射價格。我國商業(yè)航天發(fā)展同樣很迅猛，雖然比上不足，但我國已經(jīng)是第二個商業(yè)火箭互相競爭訂單的國家。毫無疑問，有朝一日中國的商業(yè)航天公司也能發(fā)射大衛(wèi)星甚至飛船，或許它們就是從開拓二號這樣的小型固體火箭開始的呢。