揭秘!中国长征火箭50年前如何敲开太空之门

2020-04-26 中国青年报客户端

4月24日是第5个“中国航天日”。1970年4月24日,我国用第一枚运载火箭“长征一号”成功将第一颗人造地球卫星“东方红一号”送入太空,中国人自此叩开了通往浩瀚宇宙的大门。


运载火箭进入太空的能力是探测和利用太空的前提与基础。长征一号火箭不仅是中国第一枚运载火箭,其诞生标志着中国从此具备了进入太空的能力,标志着中国人探索宇宙奥秘、和平利用太空真正成为可能。


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(图为长征一号,航天科技集团一院供图)


1965年1月,时任国防部五院副院长的钱学森向国防科委提出“制定中国人造卫星研究计划”,受到了周恩来总理、聂荣臻元帅等中央领导的高度重视。1966年5月,中国第一颗人造地球卫星定名为“东方红一号”,运载火箭定名为“长征一号”(CZ-1)。


1967年11月,国防科委下发《关于长征一号研制任务移交的通知》,决定将长征一号研制任务由原来七机部的第八设计院移交给第一设计院(中国航天科技集团所属中国运载火箭技术研究院前身)。中国运载火箭技术研究院此后担负起“长征一号”总体设计和抓总任务的使命。


作为我国首枚运载火箭,长征一号在研制中不可避免地遇到了不少新技术难题。时任中国运载火箭技术研究院副院长的任新民,是火箭研制的技术负责人。从总体方案到各分系统,他深入现场亲自对各种技术问题进行认真的分析研究、校核、审查和落实。


在火箭最为核心的整流罩及整流罩分离技术方面,他带领时任中国运载火箭技术研究院总体设计部负责人谢光选修改了原来的方案,重新确定了“两个半罩先纵向解锁,然后水平方向快速平抛”的新方案,通过多次地面试验,使火箭整流罩以8m/s的速度,平稳而迅速地分离开。


当时,对在高真空、低温和有应力条件下,长征一号火箭的“二、三级”和“星-箭”金属结构件之间是否可能发生“冷焊”而影响分离,众说纷纭、认识不一。为此,中国运载火箭技术研究院总体设计部人员决定在“星-箭”分离弹射器中采取镀金、在“二、三级”对接框上涂二氧化钼的措施防止意外。实践证明,这一决定是十分正确和必要的。


1970年4月24日,酒泉卫星发射基地,随着操纵员按下发射的红色“点火”按钮,长征一号火箭喷吐着桔红色的巨大火焰,徐徐升空托举东方红一号卫星奔向茫茫太空。15分钟后,传来“卫星入轨”的捷报,随后“东方红”乐曲在太空响起,并向全世界广播。至此,中国第一颗人造地球卫星发射成功,长征一号火箭圆满完成发射任务。


如果说长征一号火箭的成功,迈出了“万里长征”的第一步,那么,中国航天五十年间的不断开拓创新,让“长征”火箭走出了一条跨越发展的不凡之路——


1984年4月8日,长征三号运载火箭成功将东方红二号通信卫星送入预定轨道,标志着中国成为世界上第三个掌握先进低温火箭技术的国家。作为我国首个三级液体运载火箭,长征三号火箭第三级采用了低温的液氢液氧发动机,具有二次启动能力,使“长征”火箭完成了从常规推进剂到低温推进剂的跨越。


1990年7月16日,我国第一枚捆绑式运载火箭长征二号E火箭(也称为“长二捆火箭”)成功发射。长二捆火箭近地轨道(LEO)运载能力达到9.2吨,地球同步转移轨道(GTO)运载能力从1.5吨提高到4.8吨,中国运载火箭技术水平达到新的高度,“长征”火箭实现了从串联到并联的跨越。


1999年11月20日,长征二号F运载火箭成功将神舟一号飞船发射入轨,成功完成我国载人航天工程的首次飞行。2003年10月15日,长征二号F运载火箭成功将神舟五号飞船送入预定轨道,航天员杨利伟搭乘飞船进入太空,实现了中华民族的千年飞天梦想,使中国成为继美、俄之后第三个掌握载人航天技术的国家。长征二号F运载火箭享有“神箭”的美誉,其可靠性为0.97,安全系数达到0.997,目前已经完成了13次发射,发射成功率100%。自此,“长征”火箭完美实现了载人飞行的跨越。


2015年9月25日,我国新型四级固体运载火箭长征十一号火箭首飞成功,以“一箭四星”的方式将四颗微小卫星送入预定轨道,在完善我国运载火箭型谱的同时,大幅提升了低成本、快速进入空间的能力,标志着我国运载火箭实现了从液体到固体的跨越。


2016年11月3日,我国新一代大推力运载火箭长征五号首次飞行任务取得圆满成功。


这份长长的成绩单,只是“长征”火箭不断跨越的缩影,五十年间,“长征”火箭承担了多项国家重大航天工程,载人航天工程、北斗导航工程、探月工程、高分工程的背后都有“长征”火箭的有力托举。


据中国运载火箭技术研究院院长王小军介绍,这50年里,“长征”火箭家族也不断壮大,从当年长征一号“一支独苗”,到现在十余型“长征”火箭在飞,可以满足不同载荷、不同轨道的需求;截至目前,“长征”火箭已经迈过三百次的发射大关,从第一个百次发射所用的37年,到第三个百次发射的4年零3个月,高密度发射已经成为中国航天的新常态,2018、2019年连续两年发射次数居于世界首位。


王小军说,近年来,以长征五号、长征六号、长征七号、长征十一号为代表的新一代运载火箭完成研制并成功首飞,极大提升中国进入空间的能力。2020年,长征系列运载火箭已经走过50个年头,中国运载火箭从无到有,从小到大,从弱到强,已经发展成为中国具有战略意义的高科技产业。


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