2020年12月22日12時37分,長徵八號運載火箭在文昌航天發射場點火起飛,以「一箭五星」的方式將5顆衛星送入預定軌道,發射任務取得圓滿成功。長徵八號是繼長徵五號、長徵五號B、長徵六號、長徵七號、長徵十一號首飛成功之後,我國新一代運載火箭家族的一名「新成員」。「十三五」期間,我國新一代運載火箭多個成員相繼完成首飛,並承擔國家重大航天工程任務,標誌著我國新一代運載火箭型譜逐漸完善,中國航天進出空間的能力進一步加強。火箭院院長王小軍告訴記者:「『十三五』期間,長徵五號、長徵七號、長徵八號等多型運載火箭成功首飛,並相繼承擔重大航天工程任務,為航天強國建設提供了有力地支撐。」
讓中國探索宇宙的腳步邁得更遠
「十三五」期間,長徵系列運載火箭不斷提升的能力和發射次數,讓中國人探索宇宙的腳步邁得更遠。五年間,以長徵五號、長徵七號、長徵八號等為代表的新一代運載火箭成功首飛;
遠徵系列上面級研製並首飛成功,大大加快了我國高軌衛星組網速度;長徵十一號固體運載火箭海上發射成功,標誌著我國成為世界上少數具備海上發射能力的國家;長徵三號乙運載火箭成功發射「嫦娥四號」完成人類首次月球背面軟著陸;長徵五號遙四火箭發射「天問」火星探測器,中國邁出自主開展行星探測的第一步;長徵五號遙五火箭成功發射「嫦娥五號」,首次實現了我國地位天地採樣返回;長徵三號甲系列火箭完成全部北鬥導航發射衛星的任務,助力北鬥全球衛星導航系統全面建成;
長徵二號F、長徵七號運載火箭先後將天宮二號試驗室、神州十一號載人飛船、天舟一號貨運飛船送入預定軌道,為我國空間站建設奠定了堅實基礎。此外重型運載火箭完成關鍵研製,一系列重大關鍵技術取得突破,中國火箭改組成立並實現市場化融資,捷龍一號首飛成功,「龍」系列商業運載火箭登上歷史舞臺。這五年,火箭院負責研製的運載火箭持續高密度發射,長徵三號甲系列火箭年度發射次數突破14次,由火箭院負責研製的火箭發射次數突破200次,長徵三號甲系列火箭發射次數突破100次。
新一代運載火箭全亮相
立足未來國際航天發展趨勢,為保持航天運輸系統先進水平,我國規劃了新一代長徵系列運載火箭型譜。「十三五」期間,我國新一代運載火箭集體亮相,逐漸在密集、複雜的航天任務中擔當重任,中國運載火箭發展邁入綠色無汙染的新階段,運載能力達到世界一流水平。
2015年至2016年,長徵五號、長徵六號、長徵七號、長徵十一號先後4型新一代長徵系列運載火箭圓滿完成首飛任務。2年內4型火箭首飛,不僅國際航天前所未有,更是極大提升我國進入空間的能力,更進一步豐富和完善新一代運載火箭系列型譜基本構架。新一代運載火箭採用了無毒、無汙染推進劑,在繼承現役運載火箭技術基礎上,攻克了120噸液氧/煤油發動機、50噸氫氧發動機、5米直徑箭體結構設計製造、助推器擺動控制等數十項關鍵技術難關,運載能力和火箭性能達到現今國際先進水平。
2015年9月25日,長徵火箭家族中第一型固體運載火箭——長徵十一號運載火箭首飛圓滿成功。該型火箭具備全箭整體儲存、星箭快速對接、環境自主保障、高效快速發射,全天候數小時內完成發射的能力,可實現衛星快速組網和補網,滿足應急發射需求。
2016年6月25日,長徵七號運載火箭從文昌航天發射中心首次成功發射。長徵七號火箭是中國載人航天工程為發射貨運飛船而全新研製的新一代中型運載火箭,採用「二級半」構型,近地軌道運載能力13.5噸,地球同步轉移軌道運載能力5.5噸,達到國內外同類火箭先進水平。長徵七號火箭研製應用了96項新技術,其中重大關鍵技術12項,新技術比例超過70%。
2016年11月3日,我國新一代大型運載火箭長徵五號首飛成功。該型火箭採用液氫、液氧和煤油作為推進劑,新研了120噸液氧/煤油發動機、50噸氫氧發動機等多型新型發動機。火箭設計以通用化、系列化、組合化為重點,採用「一級半」或「二級半」構型,芯級直徑達到5米,捆綁四枚3.35米直徑的液氧煤油助推器,火箭全長約60米,近地軌道運載能力25噸,地球同步轉移軌道運載能力14噸,與國際上主流運載火箭的運載能力相當,它的推出標誌著我國追趕上運載火箭的國際先進水平。
2020年5月5日,長徵五號B運載火箭首飛成功,將新一代載人飛船試驗船和柔性充氣式貨物返回艙試驗艙組合體送入預定軌道,標誌著空間站階段飛行任務首戰告捷,為全面實現我國載人航天工程第三步發展戰略奠定了堅實基礎。長徵五號B運載火箭是我國首個採用一級半構型的新一代大型液體運載火箭,火箭芯級直徑為5米,捆綁4個直徑3.35米的助推器,總長約53.66米,其中整流罩長度20.5米,火箭全部採用液氫、液氧、煤油等清潔燃料,起飛質量約849噸,起飛推力約1078噸,近地軌道(LEO)運載能力不小於22噸,是專門為載人航天工程空間站建設而研製的一型新型運載火箭。
2020年12月22日12時37分,長徵八號運載火箭在海南文昌衛星發射中心成功將新技術驗證七號、海絲一號、元光號、天啟星座零八星、智星一號A星等5顆衛星送入預定軌道,這是我國新一代運載火箭長徵八號的首次飛行任務。將我國運載火箭太陽同步轉移軌道運載能力從3噸提升至4.5噸。
與現役運載火箭相比,新一代運載火箭的推出是又一次巨大的技術跨越,不僅是它採用無毒、無汙染的推進劑,而且它的運載能力成倍增長,令我國進入空間能力大幅提高。隨著新一代長徵系列運載火箭的發展和完善,目前現役的運載火箭將逐步退出歷史舞臺,實現新老火箭全面交替,使我國的運載火箭水平再次跨越,達到世界領先水平。
商業航天發展穩步推進
「十三五」期間,國際商業航天市場蓬勃發展,火箭院抓總研製的火箭先後為寮國、白俄羅斯等國提供了國際商業發射服務。
2015年寮國一號廣播通信衛星項目中,火箭院首創「天地一體化+商業運營」新模式,為長徵火箭拓展國際商業發射市場開闢了新思路。未來,長徵火箭不僅可以憑藉其高可靠性、低成本、強履約能力等優勢,較好地承擔航天發射服務,還可以通過建設地面應用系統、培養航天科技人才,參與運營管理衛星資產等形式為用戶提供整體服務。這種全新模式將極大增強長徵系列運載火箭參與國際競爭的能力,成為長徵系列運載火箭走向國際化的重要支撐。
近年來,我國小衛星市場發展迅速,為滿足消費者多元的發射需求,火箭院組建了中國長徵火箭有限公司,打造商業航天平臺公司,推出了「太空專車」「太空順風車」「太空班車」3型「太空車」概念,為客戶提供天地一體化系統解決方案、優化組合的發射資源配置等多種產品和服務。
2019年8月17日捷龍一號火箭首飛成功,該型火箭是火箭院面向小衛星發射市場專門研製的微小型固體運載火箭,其700千米太陽同步軌道運載能力可達150千克,是世界上單位載荷入軌成本最低的火箭之一。「捷龍號」瞄準微小衛星發射市場,將為微小衛星的驗證、星座組網和補網提供更加靈活、經濟、迅速的渠道。以市場需求為導向研製的長徵八號運載火箭首飛成功。長徵十一號運載火箭完成我國首次海上商業化應用發射。
廣州日報全媒體記者肖歡歡通訊員王偉童
廣州日報全媒體編輯蔡凌躍