長(zhǎng)征五號(hào)火箭因其壯碩的身軀,常被稱為“胖五”,是當(dāng)前中國(guó)火箭“運(yùn)載能力之王”。
12月27日20時(shí)45分,長(zhǎng)征五號(hào)遙三運(yùn)載火箭(專業(yè)術(shù)語(yǔ),即該型火箭生產(chǎn)序列中的第三枚)在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火升空,約2220秒后,星箭分離,將實(shí)踐二十號(hào)衛(wèi)星準(zhǔn)確送入預(yù)定軌道,發(fā)射飛行試驗(yàn)任務(wù)取得圓滿成功。
令人期待的好戲還在后面:按計(jì)劃,2020年,長(zhǎng)征五號(hào)將陸續(xù)實(shí)施嫦娥五號(hào)月球采樣返回、火星探測(cè)、空間站建設(shè)等重要任務(wù)。

昨日20時(shí)45分,長(zhǎng)征五號(hào)遙三運(yùn)載火箭在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火升空。宋濤 攝
護(hù)送我國(guó)地球同步軌道上最重的星
作為我國(guó)首型5米直徑的大推力運(yùn)載火箭,長(zhǎng)征五號(hào)2016年11月3日和2017年7月2日實(shí)施了兩次發(fā)射,首飛圓滿成功,第二次因發(fā)動(dòng)機(jī)局部結(jié)構(gòu)問題,未能將衛(wèi)星送入軌道。
經(jīng)過908天的查找和解決問題,長(zhǎng)征五號(hào)從失利的陰影中走出。
長(zhǎng)五遙三火箭此次發(fā)射,護(hù)送的是目前我國(guó)地球同步軌道上重量最重的衛(wèi)星——實(shí)踐二十號(hào)衛(wèi)星,重達(dá)8002千克。
長(zhǎng)征五號(hào)此次留下了充足的空間,其實(shí)作為我國(guó)運(yùn)載能力最大的火箭,長(zhǎng)五地球同步軌道運(yùn)載能力能達(dá)到14噸。長(zhǎng)五B火箭近地軌道的運(yùn)載能力達(dá)到25噸左右,可以一次性將空間站核心艙發(fā)射到位。
拉開航天“超級(jí)2020”大幕
長(zhǎng)五遙三火箭成為年度最受關(guān)注發(fā)射,原因在于,此次發(fā)射關(guān)乎后續(xù)一系列重大航天任務(wù)。
嫦娥五號(hào)即將去往月球,并首次帶回采集的地質(zhì)樣本;火星探測(cè)器正準(zhǔn)備抓住2020年的探火窗口,實(shí)施我國(guó)首次火星探測(cè);空間站建設(shè)也箭在弦上,計(jì)劃在3年內(nèi)搭建完成。
運(yùn)送這些載荷的火箭,都是長(zhǎng)征五號(hào)系列,包括長(zhǎng)征五號(hào)和長(zhǎng)征五號(hào)B兩型火箭。
只有長(zhǎng)征五號(hào)遙三及計(jì)劃明年長(zhǎng)五B首飛這兩次任務(wù)取得成功,這一系列航天“超級(jí)2020”的大戲才能如約拉開大幕。
揭秘
908天破解發(fā)動(dòng)機(jī)故障疑云
從2017年7月2日長(zhǎng)五遙二火箭失利到遙三重返太空,歷經(jīng)908天。對(duì)一個(gè)火箭型號(hào)來說,這是一次漫長(zhǎng)的停頓。
長(zhǎng)征五號(hào)火箭副總設(shè)計(jì)師楊虎軍介紹,這期間研制人員對(duì)火箭進(jìn)行了200余項(xiàng)改進(jìn),比較重大的改進(jìn)就有9項(xiàng),包括發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)改進(jìn)、長(zhǎng)排整流罩設(shè)計(jì)改進(jìn)、利用系統(tǒng)調(diào)節(jié)方案改進(jìn)等。
長(zhǎng)征五號(hào)遙二火箭失利的主要原因,在于發(fā)動(dòng)機(jī)。為了抓住這個(gè)若隱若現(xiàn)的“幽靈”,這908天可謂跌宕起伏。經(jīng)過100余天的故障排查定位和180余天試驗(yàn)驗(yàn)證,研制團(tuán)隊(duì)終于確認(rèn)了失利原因。長(zhǎng)征五號(hào)火箭總設(shè)計(jì)師李東回憶,研制團(tuán)隊(duì)對(duì)50多個(gè)可能的原因逐一排查。根據(jù)故障調(diào)查的結(jié)論,研制人員對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了設(shè)計(jì)改進(jìn),從結(jié)構(gòu)、材料和工藝等方面都采取了措施。
2019年2月,數(shù)次改進(jìn)后的芯一級(jí)氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)順利通過了兩次長(zhǎng)程試車驗(yàn)證。然而,新的問題又浮現(xiàn)了。
4月4日,在長(zhǎng)五遙三火箭的總裝工作進(jìn)入到最后階段時(shí),一臺(tái)用于后續(xù)任務(wù)的芯一級(jí)氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)了“異常振動(dòng)頻率”,研制人員順藤摸瓜,找到了問題的癥結(jié)所在。
在長(zhǎng)征五號(hào)火箭總指揮王玨看來,經(jīng)過兩年多的歸零和驗(yàn)證,研制團(tuán)隊(duì)攻克了發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)難關(guān),不僅解決了問題、消除了隱患,認(rèn)識(shí)水平和技術(shù)能力也得到了進(jìn)一步的提高。
前瞻1
送嫦娥五號(hào)赴月采樣返回
歷經(jīng)數(shù)次推遲,我國(guó)嫦娥五號(hào)月球探測(cè)任務(wù)終于將在2020年實(shí)施。嫦娥五號(hào)將在月球采樣返回,帶回中國(guó)人采集的第一抔月壤。
我國(guó)探月工程分為“繞”、“落”、“回”三個(gè)階段。2007年,嫦娥一號(hào)實(shí)現(xiàn)了我國(guó)首次月球環(huán)繞探測(cè);2010年,嫦娥二號(hào)獲得世界首幅分辨率為7米的全月圖;2013年,嫦娥三號(hào)實(shí)現(xiàn)了月球軟著陸,我國(guó)航天器首次降落在地球以外的天體上;2018年,嫦娥四號(hào)實(shí)現(xiàn)了人類探測(cè)器首次造訪月球背面。
2020年,我國(guó)將用長(zhǎng)征五號(hào)火箭發(fā)射嫦娥五號(hào),實(shí)現(xiàn)月面無人采樣返回,完成探月工程三步走的總體規(guī)劃目標(biāo)。
據(jù)長(zhǎng)征五號(hào)總指揮王玨介紹,嫦娥五號(hào)任務(wù)需要將8噸多的嫦娥五號(hào)探測(cè)器直接送入地月轉(zhuǎn)移軌道,而完成這一任務(wù),必須由具有大運(yùn)載能力的長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭來完成。
前瞻2
發(fā)射我國(guó)首個(gè)火星探測(cè)器
明年,我國(guó)探測(cè)器將首次踏上火星表面。
按照計(jì)劃,2020年,我國(guó)將利用長(zhǎng)征五號(hào)發(fā)射火星探測(cè)器,并在一次任務(wù)中實(shí)現(xiàn)火星環(huán)繞、著陸和巡視探測(cè)。這在世界航天史上尚屬首次。
火星是太陽(yáng)系的行星之一,大約每隔26個(gè)月就會(huì)發(fā)生一次“火星沖日”,這時(shí)火星與地球的距離會(huì)達(dá)到極近值。這段時(shí)間可以使用較小的代價(jià)將探測(cè)器送往火星,因此人類的火星探測(cè)活動(dòng)通常也會(huì)每隔26個(gè)月出現(xiàn)一次高潮。在2020年就有一次“火星沖日”的機(jī)會(huì)。
探測(cè)器發(fā)射后,大約需要經(jīng)過7個(gè)月的時(shí)間抵達(dá)火星。我國(guó)火星探測(cè)器將于2021年在火星上軟著陸,開展火星環(huán)繞探測(cè)和巡視探測(cè)。
長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭總設(shè)計(jì)師李東表示,長(zhǎng)征五號(hào)將大幅度提高我國(guó)進(jìn)入空間的能力,助力我國(guó)深空探測(cè)能力和水平的提升,實(shí)現(xiàn)在深空探測(cè)領(lǐng)域的跨越。
前瞻3
長(zhǎng)五B“首秀”助空間站建設(shè)
我國(guó)載人航天工程確立了三步走戰(zhàn)略:第一步,發(fā)射載人飛船,建成初步配套的試驗(yàn)性載人飛船工程,開展空間應(yīng)用試驗(yàn);第二步,突破航天員出艙活動(dòng)技術(shù)、空間飛行器的交會(huì)對(duì)接技術(shù),發(fā)射空間實(shí)驗(yàn)室,解決有一定規(guī)模的、短期有人照料的空間應(yīng)用問題;第三步,建造空間站,解決有較大規(guī)模的、長(zhǎng)期有人照料的空間應(yīng)用問題。
從2003年到2016年,我國(guó)將11位航天員14人次送至太空,發(fā)射天宮一號(hào)和天宮二號(hào),意味著第一步和第二步任務(wù)已圓滿完成。
據(jù)介紹,我國(guó)載人航天空間站預(yù)計(jì)在2022年左右建成,可支持3名航天員長(zhǎng)期駐留,在軌運(yùn)行10年,向國(guó)際社會(huì)開放合作。
作為執(zhí)行載人航天空間站工程中發(fā)射空間站核心艙的主力火箭——長(zhǎng)征五號(hào)B火箭預(yù)計(jì)將在2020年迎來首秀,這也將加速我國(guó)載人空間站建設(shè)的步伐。
新京報(bào)記者 倪偉