長征五號首飛時間為什么推遲
2016年11月3日20時43分，我國首枚新一代大推力運(yùn)載火箭長征五號，在海南文昌航天發(fā)射場首次發(fā)射成功。據(jù)悉當(dāng)日發(fā)射時間幾經(jīng)推遲，又是怎么回事呢?長征五號首飛時間為什么推遲？原因是什么？一起來看看長征五號發(fā)射推遲是怎么回事。
長征五號首飛幾經(jīng)推遲原因
中國新一代大型運(yùn)載火箭長征五號3日在中國文昌航天發(fā)射場成功“首飛”。當(dāng)日發(fā)射時間幾經(jīng)推遲，從原定的發(fā)射時間18時延遲到20時40分，航天專家隨后解釋原因。
“發(fā)射前發(fā)現(xiàn)一級助推器排氣管道出現(xiàn)問題，經(jīng)過判斷，不影響發(fā)射。”中國國家國防科技工業(yè)局系統(tǒng)工程司副司長趙堅(jiān)在受訪時說，第二個問題是芯一級的氫氧發(fā)動機(jī)在預(yù)冷過程中出現(xiàn)意外，“溫度降不下來”。
中國航天科技集團(tuán)一院長征五號火箭副總設(shè)計(jì)師婁路亮補(bǔ)充說，發(fā)現(xiàn)火箭助推器產(chǎn)品出現(xiàn)問題，專家討論認(rèn)為不影響發(fā)射，“檢查和討論過程花了一點(diǎn)時間”。
婁路亮說，液氫加注過程后首先要保證發(fā)動機(jī)的部分部件能夠冷卻到一定的溫度，確保啟動過程中保持平穩(wěn)。但在啟動過程中，研制人員發(fā)現(xiàn)一些參數(shù)未按照設(shè)想工作。
婁路亮說，現(xiàn)場組織技術(shù)人員討論，隨機(jī)按照預(yù)案進(jìn)行各種排查，最終在窗口期的最后時刻圓滿解決問題，把中國首枚大型火箭送上太空。
“科技人員非常鎮(zhèn)定，采取了各種措施，最終解決問題，后延發(fā)射成功。”趙堅(jiān)說。
航天專家在發(fā)射后第一時間公布推遲原因的舉措備受好評，有評論稱：“中國航天需要更多這樣的自信表達(dá)”。
長征五號首飛推遲背后的故事
從國防科工局、國家航天局獲悉：11月3日20時43分，我國最大推力新一代運(yùn)載火箭長征五號，在中國文昌航天發(fā)射場點(diǎn)火升空，約30分鐘后，載荷組合體與火箭成功分離，進(jìn)入預(yù)定軌道，長征五號運(yùn)載火箭首次發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。此次發(fā)射成功，標(biāo)志著我國運(yùn)載火箭實(shí)現(xiàn)升級換代，運(yùn)載能力進(jìn)入國際先進(jìn)行列，是由航天大國邁向航天強(qiáng)國的關(guān)鍵一步。
對于“發(fā)射時間為何從原定的18時延遲至20時43分?為何在窗口期最后時刻發(fā)射?發(fā)射前一刻發(fā)生了什么”的疑問，據(jù)央廣網(wǎng)報道，航天科技(000901)集團(tuán)一院長征五號火箭副總設(shè)計(jì)師婁路亮透露：火箭助推上的產(chǎn)品出了一些小問題，經(jīng)過專家討論認(rèn)為不影響后面的發(fā)射，檢查和討論過程花了一點(diǎn)時間，當(dāng)時就決定，在窗口上還有將近三個小時的時候，占一個小時應(yīng)該是沒有問題的。但在后面的液氫加注過程中，因?yàn)殚L五的特點(diǎn)是一枚冰箭，就是液氫的容積非常大，加完之后首先要保證發(fā)動機(jī)在里面的一些部件能夠冷卻到足夠的溫度，這樣在啟動過程當(dāng)中會非常平穩(wěn)。在啟動過程當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)有些參數(shù)不是按照設(shè)想來工作，現(xiàn)場組織相關(guān)技術(shù)人員討論，按照預(yù)案進(jìn)行各種排查工作，基本上在最后一個時刻，圓滿解決了問題，按照窗口的后沿，把第一枚火箭順利升上了太空。
長征五號首飛成功
11月3日20時43分，我國首枚新一代大推力運(yùn)載火箭長征五號，在海南文昌航天發(fā)射場首次發(fā)射成功，將所搭載的實(shí)踐十七號衛(wèi)星成功送至距地球36000公里的地球靜止衛(wèi)星軌道。這是我國首次發(fā)射箭體直徑達(dá)到5米、起飛推力超千噸的大運(yùn)載火箭，標(biāo)志著我國航天事業(yè)邁進(jìn)全新時代。
兩種大推力氫氧發(fā)動機(jī)首次亮相
據(jù)航天科技集團(tuán)公司第六研究院質(zhì)量技術(shù)部副部長王春民介紹，長征五號全箭總長57米，總推力達(dá)1078噸，是我國首枚推力上千噸的火箭。其近地軌道運(yùn)載能力最大設(shè)計(jì)為25噸，比現(xiàn)役火箭最大9.5噸的近地軌道運(yùn)載能力提高了一倍還多。是我國迄今為止技術(shù)最復(fù)雜、性能最高、個頭最大、運(yùn)載能力最強(qiáng)的火箭，也是目前整個新一代火箭中當(dāng)之無愧的“大哥”。
長征五號采用芯一級、芯二級加四個助推的兩級半結(jié)構(gòu)，動力系統(tǒng)采用了兩種共三個型號的發(fā)動機(jī)。
其中，芯一級采用了兩臺并聯(lián)的50噸級氫氧發(fā)動機(jī)，芯二級采用了兩臺并聯(lián)的9噸級膨脹循環(huán)氫氧發(fā)動機(jī)。這兩種型號的發(fā)動機(jī)在我國是首次亮相，填補(bǔ)了我國大推力氫氧發(fā)動機(jī)的空白。性能和現(xiàn)役發(fā)動機(jī)相比，提升了50%。最主要的特點(diǎn)是清潔無污染，氫和氧燃燒后生成的產(chǎn)物是高純凈的水。
四個助推采用的均是高壓補(bǔ)燃液氧煤油發(fā)動機(jī)，單個推力120噸，每個助推使用兩臺，一共8臺，四個助推模塊產(chǎn)生的理論推力可達(dá)到960噸。此前發(fā)射的長征七號火箭使用的也是液氧煤油發(fā)動機(jī)，這種發(fā)動機(jī)采用的高壓補(bǔ)燃技術(shù)，除了俄羅斯之外目前只有我國掌握。
而以液氧煤油發(fā)動機(jī)為主動力的長征五號新一代系列運(yùn)載火箭，通過不同發(fā)動機(jī)臺數(shù)的模塊化組合，可以形成低軌道10～25噸、太陽同步軌道5～15噸、地球同步轉(zhuǎn)移軌道6～13噸的運(yùn)載能力，與國外最先進(jìn)的“阿里安5”、“宇宙神5”、“德爾它4”以及正在研制的“安加拉”運(yùn)載火箭達(dá)到同一水平。
所有這些新技術(shù)，將我國液體火箭發(fā)動機(jī)的技術(shù)水平提高了一個很大的臺階，為后續(xù)航天任務(wù)的順利開展奠定了非常堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
“遠(yuǎn)征二號”可助力實(shí)現(xiàn)一箭多星
王春民介紹，另外還有兩個動力模塊也是航天科技集團(tuán)六院提供的。
一個是被稱作“太空擺渡車”的“遠(yuǎn)征二號”上面級，它是在“遠(yuǎn)征一號”的技術(shù)基礎(chǔ)上研究成功的，也采用了雙機(jī)并聯(lián)技術(shù)，推力是“遠(yuǎn)征一號”的兩倍，作用是為了實(shí)現(xiàn)一箭多星和每個衛(wèi)星的直接入軌。它能夠在到達(dá)近地軌道后，將各個目標(biāo)載荷送到其不同的指定軌道和地點(diǎn)?？梢酝ㄟ^它與長征五號運(yùn)載火箭組合，以一箭多星、直接入軌的方式發(fā)射中高軌傾斜軌道衛(wèi)星，同時兼顧地球靜止同步軌道衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)要求。在長征五號首飛任務(wù)中，遠(yuǎn)征二號上面級隨火箭升空后托舉衛(wèi)星進(jìn)入超地球同步軌道，執(zhí)行一箭一星直接入軌發(fā)射任務(wù)。
那么，在以前沒有遠(yuǎn)征一號和遠(yuǎn)征二號時怎么辦呢?王春民說，原來發(fā)射的大多是一箭單星，衛(wèi)星一般都帶有動力，但比較小，在到達(dá)目標(biāo)軌道后還要在太空中經(jīng)過多次變軌、花費(fèi)很多時間才能到達(dá)指定軌道，這一過程需要消耗自己攜帶的推進(jìn)劑。另外，衛(wèi)星在軌時受空間環(huán)境的影響，時間長了姿態(tài)就要發(fā)生變化。為保持姿態(tài)，發(fā)動機(jī)就要不斷啟動進(jìn)行修正。而衛(wèi)星的壽命取決于所攜帶的推進(jìn)劑的多少，一但推進(jìn)劑消耗完了，衛(wèi)星也就報廢了，成了太空垃圾。遠(yuǎn)征二號的功能，使衛(wèi)星不需要消耗自身資源，就直接可以把衛(wèi)星放到需要的位置上，這對于衛(wèi)星壽命的延續(xù)和衛(wèi)星結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)就有著很大的影響和作用。
另一個動力模塊是輔助動力模塊，包含一組數(shù)量比較多的小發(fā)動機(jī)，推力小的只有幾牛、幾十牛，主要作用是為了保證火箭和載荷在飛行過程中姿態(tài)保持正常，不致出現(xiàn)失穩(wěn)、翻滾、橫飛等情形。
空間站核心艙和嫦娥五號都將用長五發(fā)射
王春民說，這些型號發(fā)動機(jī)的研制都在十年以上，有的甚至超過了二十年，都是在克服了重重困難、經(jīng)歷了無數(shù)次磨練之后才終于取得了成功，凝聚了科研人員大量的心血。在我國隨后的載人空間站建設(shè)、探月工程三期以及火星探索任務(wù)中，長征五號都將擔(dān)負(fù)重要的推舉使命。
另據(jù)新華社報道，長征五號是實(shí)現(xiàn)未來探月工程三期、載人空間站、首次火星探測任務(wù)等國家重大科技專項(xiàng)和重大工程的重要基礎(chǔ)和前提保障。按計(jì)劃，2017年嫦娥五號落月采樣返回、2018年發(fā)射空間站核心艙、2020年發(fā)射火星探測器等任務(wù)都將依靠長征五號來實(shí)現(xiàn)。
長征五號“心臟”“大腦”都是“西安造”
西安被稱為“航天動力之鄉(xiāng)”。那么除了被稱作“心臟”的航天動力之外，還有哪些“西安元素”呢?
據(jù)了解，保障火箭精確入軌，相當(dāng)于“長征五號大腦”、“遠(yuǎn)征二號司機(jī)”、“地面監(jiān)測醫(yī)生”的計(jì)算機(jī)和電路產(chǎn)品，是由位于西安的航天科技集團(tuán)九院第771研究所研制的。長征五號上的反推發(fā)動機(jī)、消氫發(fā)動機(jī)由航天科技集團(tuán)四院提供。而此次長五搭載的實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星則由航天科技集團(tuán)五院總裝，其中部分內(nèi)容由航天五院西安分院研制。
此外，西安衛(wèi)星測控中心作為我國最主要的航天測控中心，在此次長征五號運(yùn)載火箭首飛任務(wù)中承擔(dān)著重要測控工作。
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