2017年7月2日,長徵五號遙二火箭由於火箭的心臟——液氫液氧發動機(YF-77)出現故障,在歷經346秒後,在黑暗中急速降落,墜入馬裡亞納海溝深海。
那一天,是中國航天史上的至暗時刻。
2019年12月27日,中國的航天人們「在黑暗中探索」兩年多的時間,終於再一次見到了光明。
12月27日晚間,長徵五號遙三運載火箭從中國文昌航天發射場發射升空。
作為中國首型5米芯級直徑大推力無毒無汙染液體火箭和中國目前運載能力最大火箭,長徵五號因體型寬大而被暱稱為「胖五」。當晚,「胖五」用一場酣暢淋漓、盪氣迴腸的成功發射,一掃兩年多前遙二火箭發射失利的陰霾,展現出「王者歸來」的英雄氣概。
失敗並不可怕,可怕的是失敗之後便沒有了重新開始的勇氣。好在咱們中國的航天人沒有如此,哪裡跌倒就要從哪裡站起來。歷數長徵系列火箭,沒有一個型號不是克服了無數困難,最後才破繭而出。
當年搞一型火箭,從立項到發射成功,需要好幾年甚至十來年;每年的發射次數也就一次左右,甚至兩年發射一次,現在一年都是二三十次。
如果僅僅是一次發射失利就跌入谷底了,那這些進步成果是如何出來的,很顯然,咱們的航天人沒那麼脆弱。平心而論,太空探索,是勇敢者的遊戲,也是充滿未知的遊戲。失敗是成功之母,這句被小學生作文用爛的名句,放在這裡倒是十分貼切。
然而,「走出陰霾,王者歸來」這個過程並不容易。「遙二」的重大失利,使得胖五火箭系統不得不歸於零點。咱們的研究人員需要「推倒重建,從頭開始」。
其實2017年夏天那次飛行失敗所暴露出的問題並不大,其只不過是渦輪泵上一個小器件脫落之後進入燃料輸送管道。然後這個小器件阻礙了燃料流動,導致發動機停機,最終胖五「半路停車」,掉了下來。
有人或許會說,難道這麼一點小問題,需要用兩年多的時間來歸零和改進?
答案是需要,因為運載火箭,特別是胖五這樣的重型火箭研究,乃是國之重器,堪稱目前咱們國家最偉大的工程之一,其重要性可想而知,那是一點不能容忍任何隱患存在的。
對,乍一看,僅從事故原因出發,就一個小故障,解決掉並不難。但從系統工程的角度看來,一個設計合理、執行到位的質量體系,是不應該發生事故的。質量無小事。任何一個小的質量瑕疵,都意味著質量體系的設計或者執行上存在問題。
簡單說,暴露出來的問題大家都能看到,會不會還存在著更多、更嚴重的問題沒有暴露?哪怕在這個型號上沒有暴露,會不會在其他型號上暴露?這些,才是壓力之所在。
因此,航天質量文化中有一個非常重要的概念就是「舉一反三」,一定要從根源上發現質量體系中存在的瑕疵或者不合理,盡一切可能消滅可能導致飛行失敗的因素。航天的高成本,很大程度上也是來源於此。
比如事故誘因中特別指出的——渦輪泵,它可是作為火箭發動機的核心組件之一,重要程度堪比人類的心臟。
這個核心組件出現問題,需要的是對太空飛行器徹底全面的改進,如果心臟問題不解決,中國航天事業的突破,將無從談起。這可不單單是一次發射任務的失敗,還緊密的關聯著2020年發射長徵五號乙運載火箭的任務,我國航天規劃中後續的空間站、月面採樣返回、火星探測的任務,中國航天將再次陷入「有彈無槍」的窘境。
從2017年7月2日長徵五號遙二失利,到2019年12月27日長徵五號遙三成功,這908個日夜裡。有著太多太多的內容,這不僅僅是908個白天黑夜,而是200多項關鍵技術突破,1.5萬餘秒關鍵技術試驗,2萬多次地面試驗……
是這些成果,為胖五帶來了「重生」。
或許有些朋友不理解胖五的「重生」到底意味著什麼,為何會稱其為王者歸來?
最初,中國火箭專家認為,舊的長徵火箭系列存在著運載能力低,芯級直徑小,型號偏多,型譜重疊,可靠性不高,發射準備周期長,使用的偏二甲肼和四氧化二氮推進劑毒性大且價格昂貴的問題,在小型火箭方面還存在空白。因此,長徵五號火箭應運而生。
長徵五號是我國自主全新研製的一型大推力低溫液體運載火箭,也是我國起飛規模最大、運載能力最強、技術跨度最大的一型運載火箭,總體技術達到國際先進水平。
「胖五」全箭總長約57米,芯級直徑5米,外圍管徑15.7米以上,起飛質量約870噸,起飛推力為1100多噸,能將近25噸載荷送到300~400公裡外近地軌道,在更高的地球同步轉移軌道,「胖五」的運載能力從5.5噸提高到了24噸。
時隔兩年,「胖五」成功歸來,將「實踐二十號」成功送入預定軌道。
要知道這個「實踐二十號」衛星可不簡單,僅僅從容量來看,它的前輩」實踐十三號」其單星的通信容量已經超過我國此前發射的所有通訊衛星的通信容量總和,如今的「實踐二十號」更是我國衛星尖端技術的集大成者,它包括了大尺寸桁架式主體結構、新型電推進系統、超大尺寸太陽能帆板等超強實驗性質功能,它的成功交付,一定會讓我國通訊事業迎來翻天覆地的變化。
而在未來,作為中國現役運載能力最強的火箭,長徵五號更是重任在肩。這枚採用超過200項核心關鍵新技術、新技術比例幾乎達100%的火箭,未來將承擔載人空間站、嫦娥五號月球探測器、火星探測器等一系列我國重大航天發射任務。
重點在最後一句:
未來將承擔載人空間站、嫦娥五號月球探測器、火星探測器等一系列我國重大航天發射任務。
為什麼兩年前的失敗那麼的刻骨銘心?為什麼咱們的航天人對於長徵五號那麼的執著,原因其實就一個——長徵五號太重要了,它是我國未來空間站規劃、深空探測規劃的唯一指定運載工具
還記得我國運載火箭院院長郝照平教授,其於2018年8月慰問「長徵五號」研製團隊時,曾說過這樣一句話:
「長徵五號遙三火箭一發定全局」
其實這已經很好的總結了長徵五號的意義,長徵五號乃是中國航天事業的一顆定海神針,事關全局,不容有失。
總結來說,長徵五號的成功對於現階段的中國航天事業來說,至關重要。長徵五號是我們徵服星辰大海至關重要的一步,其意味著未來中國的空間站和月球以及火星探測器等等重要計劃都能順利實施。它標誌著我國從此有能力長期駐紮近地軌道,自由發射質量更大功能更強的月球和火星探測器。
而有了以上這些太空成就和設備,我國就能在近地軌道的空間站內穩穩地站住腳,並且幾年之後我國的空間站很可能會成為近地軌道上唯一的空間站。
換句話說,如果沒有長徵五號,咱們地空間站就不可能按計劃組建完畢,嫦娥五號取樣返回任務也將受阻,至於明年的火星探測著陸器那更是沒希望了。
所以長徵五號,不容閃失!