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长征系列运载火箭发展展望【2】

2013年12月05日00:00    来源:人民网-科技频道    手机看新闻

二、长征系列运载火箭发展展望

虽然我国现役长征系列运载火箭已经形成了一定型谱,能力基本覆盖了现有进入空间的任务需求,并参与了国际商业发射服务市场的竞争,但随着我国未来空间科学、空间技术、空间应用的发展,现役运载火箭的运载能力和任务适应性还远不能满足未来的航天发展的需求,与我国的国民经济发展和科学技术进步需求还存在很多不适应,与国外航天先进技术相比还存在一定差距。为了确保我国大国地位、确保我国航天事业的顺利、科学与高效发展,早日实现“航天梦,中国梦”,依托现有长征系列运载火箭型号和已掌握技术,我国将尽快完成新一代高可靠、无毒、无污染、竞争力强的一次性运载火箭的研制和相应运输体系的构建,同时加强特殊应用运载火箭的研发,拓展火箭运载能力的覆盖范围和任务适用范围。

长征系列运载火箭未来发展将主要从下三个方面开展。

(1)不断改进现役长征系列运载火箭

现役长征系列运载火箭,依然是我国当前及未来5~10年的主力运载火箭。应该看到,尽管现役运载火箭已经发展的较为成熟,但是也面临着一定问题,如产业化能力不足、任务适应能力尚有欠缺、可靠性有待提高等。因此需要对现役运载火箭设计改进、通过新技术应用不断增强现役运载火箭的可靠性和任务适应性。

(2)形成新一代运载火箭系列型谱

开展新一代运载火箭的研制是从根本上缩短我国未来进入空间需求与现有能力差距的重要举措。进入新世纪以来,为了适应我国航天发展需求,缩小与航天强国之间的能力差距,我国政府高瞻远瞩,按照“立足长远、统筹规划、优先发展、分步实施”的发展原则,开展了高可靠性、无毒、无污染的新一代运载火箭的研制。

新一代运载火箭遵循能力提升、技术跨越的总体思路,贯彻“通用化、组合化、系列化”的设计思想,采用液氧煤油、液氢液氧无毒无污染推进剂代替有毒的常规推进剂。通过模块化组合方式,构成包括大、中、小型的运载火箭系列,使长征系列运载火箭近地轨道(LEO)运载能力达到20吨级、地球同步转移轨道(GTO)运载能力也大幅度提高,具备了一流的国际发射市场竞争力。

分别对以长征五号大型运载火箭、长征六号小型运载火箭、长征七号中型运载火箭为代表的新一代运载火箭立项研制为标志,我国将在未来逐步完成长征系列运载火箭的更新换代。同时我国也将逐渐完善新一代长征系列运载火箭大、中、小型运载火箭型谱,逐步全面承担我国空间发射主要任务。

正在研制的长征五号运载火箭是我国新一代大型运载火箭,是我国在研的运载能力最大的运载火箭,主要用于满足载人空间站、月球探测器及多星发射有效载荷等发射需求。该火箭的研制将实现我国运载火箭运载能力和技术水平的大幅跨越,其研制成功将使我国大型运载火箭技术处于世界领先水平。长征五号的基本型为采用捆绑助推器构型方案,使用大直径箭体大大推力液氧煤油发动机。长征五号火箭规划了一系列扩展构型,后续在基本型的基础上,通过改变助推器数量、级数等不断完善扩展系列,形成LEO运载能力覆盖10~25吨、GTO运载能力覆盖6~14吨的大型运载火箭型谱。

图2飞行中的CZ-5运载火箭

正在研制的长征七号运载火箭是我国新一代中型运载火箭,将在载人空间站工程中承担货运飞船的发射任务,也可用于未来低轨卫星的发射。

正在研制的长征六号运载火箭是我国新一代小型运载火箭,主要用于满足我国小卫星的发射任务。其特点是发射成本低、可靠性和安全性高,发射准备周期短。

(3)加强特殊应用运载火箭研发

除了新一代大、中、小型运载火箭型谱中覆盖的任务范围外,还需要针对特殊应用需求,发展相应能力的运载火箭:

在满足快速可靠发射要求下,充分考虑运载火箭的经济性,发展低成本运载火箭,实现经济性的优化;在不断完善运载火箭型谱的过程中,考虑采用大型固体助推器,充分发挥其大推力、高密度比冲等优点,构造不同能力的火箭系列,填补新一代运载火箭型谱的空白等。

进入21世纪以来,美国先后提出发展“战神”重型运载火箭和“SLS”重型运载火箭,用于载人登月和载人小行星探测。展望更为长远的未来,如果我国要实施与美国类似的大规模进入空间的任务,则也需要开展重型运载火箭的研制工作。

在不断改进现役长征系列运载火箭、形成新一代运载火箭系列型谱、加强特殊应用运载火箭研发等顶层发展思路的指引下,着眼我国运载火箭的未来发展,还需突破以动力、控制、材料、工艺等为代表的一批基础技术。这些技术的突破,将显著提升我国运载火箭的性能和水平。

三、结语

长征系列运载火箭,作为我国进入空间的主要工具,为我国的航天事业发展立下了灼灼功绩。经历五十余年的发展,我国运载火箭正在完成从以研制、小批量生产为特征的初级阶段向以研制生产并重、大批量生产为特征的更高级阶段的过渡,运载火箭研制各方面能力和条件得到大幅提高,为后续更先进火箭的研制奠定了坚实基础。

(责编:实习生王檬、马丽)

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