長徵五號乙火箭面臨巨大的挑戰和機遇,中國空間站就等它了!

2020-04-21 東城觀星

長徵五號乙(CZ-5B),作為中國空間站發射的主力火箭被中國航天人寄予厚望。但現在面臨的形勢,讓國人為它狠揪著一把汗。如果五月不能發射,搞不好就得給長徵五號遙四騰地方了,畢竟火星不等人啊。長五遙四要是推遲,火星任務就得是兩年後了。


長徵五號乙火箭面臨巨大的挑戰和機遇,中國空間站就等它了!

長徵五號乙還沒發射,就經歷了多次坎坷。先是長徵五號研發進度推遲,造成很多航天任務推遲。長徵七號和長徵六號本來都是長徵五號的衍生產品,卻都先於長徵五號發射成功了。姍姍來遲的長徵五號最終在2016年11月3日才完成首發。但緊接著,2017年6月26日,長徵五號遙二火箭發射失敗,給激情澎湃的國人潑了一盆冷水。長徵五號的後續發射不得不推遲,長徵五號乙也就跟著推遲了。

半年後,長徵五號故障原因查明,屬於主發動機故障,必須完全排除。然後,一再傳出消息要復飛,卻又一再推遲,著急去月球採樣返回的嫦娥五號等得花都謝了。當然,被賦予發射航天站重任的長徵五號乙也只能跟著等。直到2019年下半年,才徹底確定清除發動機的問題,並在2019年12月27日成功完成了發射。這兩年半的時間裡,航天人經歷的煎熬可想而知,但也體現了中國航天人的謹慎和隱忍。


長徵五號乙火箭面臨巨大的挑戰和機遇,中國空間站就等它了!


苦熬多年的長徵五號乙在發動機問題解決以後,終於看到了首發的希望,初步定於2020年4月下旬發射。然而,就在大家都熱心期盼的時候,又趕上了新冠疫情。航天人也無法超脫於疫情之外,也要隔離,也面臨停工。難得的是,2020年1月26日,大年初二,承載希望的長徵五號乙試驗火箭如約離開天津港奔赴海南文昌。

經歷了文昌發射場組裝合練以後,長徵五號乙被安排在四月下旬發射。萬事俱備,只欠東風了。然而東風還沒到,大火先到了。長徵七號甲火箭3月16日在文昌發射場發射失利,緊接著,長徵三號乙火箭4月8日在西昌發射中心發射失利。雖說近期長徵七號甲和長徵三號乙的連續發射失利,跟長徵五號乙的關聯度不大,但畢竟連續兩次失利讓所有人都不得不謹慎考慮問題。但即使長徵五號乙自己有信心能成功,大眾心裡也不免打上了問號!


長徵五號乙火箭面臨巨大的挑戰和機遇,中國空間站就等它了!


我個人從內心裡期望長徵五號乙能排除一切懷疑,如期發射,用發射成功來證明中國航天的實力。但現有的信息顯示,長徵五號乙沒有如約推向發射架做最後發射準備。也就意味著,四月底的發射很有可能被推遲了。不管信心如何,中國航天和長徵五號都經歷不起再一次的失敗了。如果再次失敗,中國航天的牌子就被砸了,得好多年才能恢復起來,在這期間中國每一枚火箭的發射成本都會升高,因為保險公司要漲價了。如果再次失敗,長徵五號系列,將很難再抬起頭來,被徹底停止發射都有可能。長徵五號乙輸不起了!

其實,讓很多人困惑的是,長徵五號遙三不是已經把問題都排除了嗎,長徵五號乙還有什麼好顧慮的?其實,長徵五號乙跟長徵五號還是不一樣的,最大的挑戰還是出在出過問題的發動機上。長徵五號主發動機工作了460多秒,考驗了氫氧發動機的長時間工作的能力,打消了因長徵五號遙二失利帶來的疑慮。


長徵五號乙火箭面臨巨大的挑戰和機遇,中國空間站就等它了!


但是長徵五號乙,面臨的考驗更大。因為長徵五號乙是一級半結構,除了助推器以外,主發動機要一直堅守到最後一刻星箭分離,中間沒有其他發動機跟它接力。意味著,長徵五號乙的主發動機持續工作時間肯定要超過大哥長徵五號的,保守說也得500多秒,中間還要關機滑行一段時間以後二次開機。這對發動機來說絕對是全新的挑戰。一旦成功,意味著中國的氫氧發動機研發生產水平上了新的臺階。為以後的改進和研發奠定了良好的基礎。一旦失敗,哎!別說了,不能失敗!

挑戰說完了,說說機遇吧。

如果長徵五號乙順利發射成功,中國的空間站就要正式發射了。空間站帶來的中國航天整體水平的提高,以及科學研究水平的提高是顯而易見的。同時給中國帶來的國際地位的提高也是不可忽略的,畢竟我們跟那麼多國家進行了合作。但是長徵五號乙沒有後備軍,一旦失敗,中國空間站只能等下去。


長徵五號乙火箭面臨巨大的挑戰和機遇,中國空間站就等它了!


如果成功,並經過幾次磨鍊都沒有問題的話。它將不僅是空間站建設的主力,更有可能成為未來載人航天的主力發射火箭。現有的長徵二號F火箭,雖然可以穩定保險地發射載人飛船。但由於運力有限,未來的新型載人飛船是發射不動的,必須有新火箭接班。另外,長徵二號使用劇毒燃料,也必然會逐漸淡出中國發射市場的。必須有合適的接班火箭。目前能夠接班的也就是長徵七號和長徵五號乙了。長徵七號看起來更穩定一些,但長徵五號乙推力更大,設計更超前。


長徵五號乙火箭面臨巨大的挑戰和機遇,中國空間站就等它了!


說到設計超前,不得不提長徵五號乙的一級半構型了。目前,火箭單級入軌是全世界所有航天大國的夢想。各國設計了各種各樣的方案來實現單級發射入軌,但目前為止還沒有真正實現。咱們過年放過的炮仗一直在發射,卻從來沒上過太空,可見單級入軌不是那麼簡單的。而長徵五號乙火箭的一級半結構是最接近單級入軌的形式了。發射起飛階段靠助推器抬升和加速。主發動機從地面工作到星箭分離,不用別人接班。這已經很接近單級發射了。要知道,火箭的主要成本不是燃料而是發動機,每增加一個發動機接班,就會增加很大的成本。之前只有太空梭使用(一級半)這樣的發射方式。說句暢想未來的話,如果我們能夠實現電磁彈射助推火箭發射的話。也許長徵五號乙就可以改造成真正的單級入軌火箭了。


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當然,長徵五號乙未來要走的路還很長,機遇與挑戰並存。至少主發動機YF-77很有可能只是個過渡型號,未來需要加裝大推力可調節發動機,這樣才能真正滿足載人航天的需求。現在的YF-77不僅是推力小的問題,推力不可調也是阻礙它用作載人航天的障礙。畢竟人的承受能力是有限的(未來的航天員可不都是飛行員出身了),要儘可能讓航天員坐得舒服,變推力才是最好的解決途徑。

期待長徵五號乙,能一舉成功!中國航天加油!

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