早在2000年4月,中新社曾編發(fā)《中國火箭發(fā)射成功率創(chuàng)世界第一》的消息,報道稱1997年起長征系列運載火箭以連續(xù)三年百分之百的發(fā)射成功率向世界證明了長征火箭的可靠性。歷經54年發(fā)展,今日中國的運載火箭研制技術與能力在世界上占據什么樣的位置?讓我們跟隨“嫦娥二號”繞月探測工程運載火箭系統(tǒng)總指揮岑拯一起來探尋、梳理中國運載火箭的“長征”之路。
航天領域的每一項進展,都離不開火箭發(fā)射這“第一棒”。早在2000年4月,中新社曾編發(fā)《中國火箭發(fā)射成功率創(chuàng)世界第一》的消息,報道稱1997年起長征系列運載火箭連續(xù)成功發(fā)射15次,以連續(xù)三年百分之百的發(fā)射成功率向世界證明了長征火箭的可靠性。
10年后,2010年國慶之夜,“嫦娥二號”在“長征三號丙”火箭的助推下,順利飛入遠地點高度接近38萬公里的指定軌道,成為中國長征火箭發(fā)射歷史上最遠的高度!
歷經54年發(fā)展,中國的運載火箭研制技術與能力究竟達到了什么樣的水平?在世界上到底占據什么樣的位置?讓我們跟隨“嫦娥二號”繞月探測工程運載火箭系統(tǒng)總指揮岑拯一起來探尋、梳理中國“神箭”的“長征”之路。
中國航天史上第131次發(fā)射
岑拯的工作單位,是坐落在北京南苑的中國運載火箭技術研究院,這里被譽為“中國神箭的發(fā)源地”,是國資委下轄特大型央企、中國航天科技集團的第一分院,系統(tǒng)內常簡稱“一院”。1989年,岑拯從北京航天航空大學碩士畢業(yè)后來到一院,起初,在一部從事“長征三號甲”火箭的空氣動力和熱設計工作,后來,被抽調到總體組,并擔任總體組組長,先后任室主任、副總師,2004年出任“長征三號甲”系列火箭總指揮。
岑拯擔任總指揮后,執(zhí)行的第一發(fā)發(fā)射任務就面臨著一次重大考驗。2004年9月,長三甲遙九火箭進入靶場,在進行地面測試的第3天,平臺突然倒臺。如果是正式發(fā)射,將是一起箭毀星亡的慘劇。岑拯帶領同事們從源頭排查,最終發(fā)現是設備老化引起電路閉合不嚴,導致指令錯誤,致使平臺倒臺。
正是在類似這樣的一次又一次調試、測試、糾錯、評審中,岑拯與同事們的責任感與使命感與日俱增,駕馭火箭的技術與能力也日漸增強。在成功發(fā)射“嫦娥一號”衛(wèi)星后,“嫦娥二號”的發(fā)射任務又一次由岑拯和他的團隊來承擔,岑拯又一次被推上奔月工程運載火箭系統(tǒng)總指揮的關鍵位置。
相比“嫦娥一號”,“嫦娥二號”任務對運載火箭推力的要求更大,衛(wèi)星入軌精度要求更高。航天界有一個形象的比喻,發(fā)射衛(wèi)星就像一種特殊的“打靶”,力量要把握得恰到好處——推力大了,衛(wèi)星有可能直接撞上月球;推力小了,衛(wèi)星又可能與月球擦肩而過。經過反復研究論證,航天領導與專家們確定由“長征三號丙”來擔當“嫦娥二號”的運載重任。
自2008年首飛以來,“長征三號丙”已經進行了4次發(fā)射,成功率100%。與發(fā)射“嫦娥一號”的“長征三號甲”火箭相比,“長征三號丙”運載能力由2.6噸提高到了3.8噸,可以將“嫦娥二號”直接送入近地點高度約200公里、遠地點高度約38萬公里的地月轉移軌道,開辟了地月之間的“直航航線”,而“嫦娥一號”是先發(fā)射到地球附近的過渡軌道,繞地球7天后才飛向月球,如果說“嫦娥一號”是“走步梯”,“嫦娥二號”相當于“坐電梯”一步到位。
盡管3年前就擔任“嫦娥一號”探月工程火箭系統(tǒng)的總指揮,順利完成了“嫦娥一號”的發(fā)射,但任務臨近,岑拯還是很緊張,他和同事們神經始終繃著,不放過每一個細節(jié),“干我們這一行的,謹慎慣了,似乎都有點強迫癥了,哪個環(huán)節(jié)不親眼看一看,就總惦記,看了才踏實。”
“火箭發(fā)射的成功,是嫦娥飛天的第一步。”迄今為止,人類已進行的100余次探月活動成功率僅約為50%,專家分析稱多數問題源自火箭。在新中國50余年的航天發(fā)展史上,有著航天人無法忘卻的痛:1996年2月15日,“長征三號乙”火箭托舉著衛(wèi)星在發(fā)射臺上準備出征,當人們翹首企盼它首戰(zhàn)告捷時,火箭卻在起飛后不久就撞在發(fā)射場附近的山坡上,星箭俱毀……火海燒掉了火箭和衛(wèi)星,卻燒不掉航天人的夢想,航天史上那些黑色的日子,讓航天人深深銘記“嚴、慎、細、實”的工作作風。
每一次火箭發(fā)射,都令電視機前的觀眾期待而又緊張,對于航天人來說更是如此。“航天是一個高投入、高風險的行業(yè),成熟不代表成功,一次成功不代表次次成功,次次成功不代表永遠成功。每一次發(fā)射,我們都必須全力以赴。”“只準成功,不準失敗”、“萬無一失,確保成功”、“成功發(fā)射,精確入軌”,這些張貼在航天博物館墻上的航天人出征宣言,早已銘刻在岑拯與同事們的骨髓中。
“嫦娥二號”衛(wèi)星的發(fā)射,是長征系列火箭的第131次飛行,也是2010年中國第10次航天發(fā)射。2010年國慶之夜,在電視機前,我們看到:在“嫦娥二號”衛(wèi)星升空半小時后,發(fā)射環(huán)節(jié)宣告成功。作為繞月探測工程火箭系統(tǒng)總指揮的岑拯,和他的團隊笑容燦爛,掌聲一片。然而,當夜,他們并未狂歡,只是像平常周末一樣,來一小罐啤酒,然后回到忙碌的工作常態(tài)中。
從28年到9年的歷史跨越
中國是火箭的故鄉(xiāng)。大約600年前的萬戶,是世界上第一個利用火箭向太空搏擊的英雄。雖然最終萬戶因此而殞命,但他借助火箭推力升空的創(chuàng)想卻使得他被世界公認為“航天始祖”,并激勵著中國一代又一代航天人早日實現飛天夢。
自1956年10月6日中國第一個火箭導彈研究機構——國防部第五研究院正式宣布成立至今,一代又一代航天人自強不息、集智攻關,在導彈武器、運載火箭、衛(wèi)星應用、載人航天、空間探測等方面不斷創(chuàng)新,取得了一個又一個舉世矚目的成就:
1970年4月24日,“長征一號”運載火箭將中國第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號”送入太空,自此,中國成為繼前蘇聯、美國、法國和日本之后,第5個能夠獨立研制和發(fā)射衛(wèi)星的國家;雖是后發(fā),但“東方紅一號”重達173公斤,比前蘇聯、美國、法國、日本4國發(fā)射的第一顆衛(wèi)星的總和還要重;
1975年11月,“長征二號”火箭成功地發(fā)射了中國的第一顆返回式遙感衛(wèi)星,使中國成為世界上第3個掌握衛(wèi)星回收技術的國家;
1984年4月,“長征三號”火箭成功地發(fā)射了中國第一顆試驗通信衛(wèi)星,使中國成為世界上第3個使用低溫燃料發(fā)動機和第2個掌握發(fā)動機高空2次點火技術的國家,從此,中國具備了地球靜止軌道衛(wèi)星的發(fā)射能力;
1990年4月7日,“長征三號”火箭成功發(fā)射美國休斯公司制造的商用通信衛(wèi)星“亞洲一號”,中國從此躋身被歐美航天大國壟斷的商業(yè)發(fā)射市場。令國人自豪的是,長征火箭第一次發(fā)射國外衛(wèi)星,就刷新了以往31顆休斯同類衛(wèi)星的入軌精度記錄;
2003年10月15日,“長征二號F”捆綁式火箭將楊利偉乘坐的“神舟”五號飛船準確送入浩瀚太空,實現了中華民族的飛天夢想,中國成為繼前蘇聯和美國之后第3個把宇航員送上太空的國家;
……
事實證明,人類飛天夢想的實現離不開運載火箭。運載火箭技術是航天技術最基本的組成部分,是奪取空間優(yōu)勢的核心能力,是開發(fā)和利用空間資源的前提,世界上各航天大國都把發(fā)展先進的航天運載技術作為保持其領先地位的戰(zhàn)略部署之一。
岑拯所在的中國運載火箭技術研究院,是中國最大的火箭研制、試驗和生產基地。歷經半個多世紀的發(fā)展,中國運載火箭技術研究院從無到有,從小到大,從弱到強,先后研制出四大系列十多種型號的長征系列運載火箭,其中,“長征二號F”載人航天火箭被黨和國家領導人授予“神箭”稱號,“長征二號丙”、“長征三號甲”火箭被授予“金牌火箭”稱號。
中國系列運載火箭取名為“長征”,寓意很明顯:中國的火箭事業(yè)一定會像紅軍長征一樣,克服艱難險阻,到達勝利的彼岸。從1970年“長征一號”火箭成功發(fā)射“東方紅一號”衛(wèi)星以來,中國“長征”系列運載火箭走過了從常規(guī)推進劑到低溫推進劑、從串聯到捆綁、從一箭單星到一箭多星、從發(fā)射衛(wèi)星到發(fā)射載人飛船的技術歷程與跨越,“長征”已成為中國第一、世界知名的高科技品牌。
2007年6月1日,是中國航天事業(yè)發(fā)展史上具有里程碑意義的日子,這一天,“長征三號甲”運載火箭成功地將“鑫諾三號”通信衛(wèi)星送入太空,書寫了長征火箭家族的第100次太空之旅,這使得中國成為美國、俄羅斯和歐洲之后第4個實現航天發(fā)射過百次的國家。令人驕傲的是,這100次發(fā)射中,93次都是成功的。雖然與俄、美等航天強國相比,中國運載火箭的發(fā)射次數還不是最多,但發(fā)射成功率卻位居世界前列,尤其是2000年至今,中國運載火箭的發(fā)射成功率與同期世界各國相比堪稱第一!
尤其令人矚目的是,這100次發(fā)射中,從第1次到第50次發(fā)射,用了28年的時間,而從第51次到第100次發(fā)射,僅用了9年時間!上世紀80年代,我國幾年才能生產、發(fā)射一發(fā)火箭;上世紀90年代,我國每年也只能生產、發(fā)射兩三發(fā)火箭,而今,我國第150次發(fā)射將在未來4年內完成,“十二五”期間,我國火箭發(fā)射頻率將達到一年15次到25次,這標志著中國運載火箭的生產與發(fā)射已實現從實驗、研制到應用的跨越,進入了產業(yè)化時代。作為國家新興戰(zhàn)略產業(yè),火箭產業(yè)對國民經濟的影響力正與日俱增。
火箭“長征”路漫漫
長征系列火箭發(fā)射100次時,國務院總理溫家寶批示說:“這100次發(fā)射,是我們國家航天事業(yè)發(fā)展的一個里程碑,也是我們航天事業(yè)的新起點。”對于中國航天人來說,總理的批示是鼓舞,更是鞭策,“50余年來,新中國的火箭生產與發(fā)射取得了非常了不起的成就,然而,‘長征’之路依然還很漫長。”
橫向來看,中國在火箭發(fā)射次數上,與世界航天強國相比,尚有一定差距:俄羅斯總共發(fā)射了3000余次,美國也已發(fā)射有2000余次,歐空局的“阿里安”火箭也已發(fā)射逾百次。在運載能力上,中國與俄、美等航天強國相比,也還存在一定差距:俄、美兩國已經可以發(fā)射航天飛機、空間站了,中國這方面還沒有。令國人期待的是,目前正在研制中的中國新一代大運載火箭“長征五號”的近地軌道運載能力將達到25噸,這樣的運載能力將有望發(fā)射大噸位空間站,屆時,中國與俄、美等航天強國的差距將進一步縮小。
談到中國火箭的發(fā)展及趨勢,浸淫業(yè)界20余年,身為一線管理,岑拯有很多的想法與憧憬,“首先一條,作為高投入、高風險的特殊行業(yè),火箭的發(fā)展離不開黨中央、國務院、中央軍委的親切關懷,離不開中國航天科技集團領導的關心與領導,離不開院領導的總體規(guī)劃,離不開各有關部門、單位的大力支持。”
在岑拯看來,要加強和鞏固航天大國地位,使我國變成航天強國,需要研制新一代運載火箭,以“無毒、無污染、低成本、高可靠、適應性強、安全性好”為發(fā)展目標,逐步實現運載火箭的更新換代,形成包括小型、中型、大型運載火箭在內的不同運載級別的新型運載火箭系列,來滿足人造衛(wèi)星、載人飛船、貨運飛船、空間站等多種不同類型有效載荷的發(fā)射需要。液氫、液氧、煤油等無毒、無污染的綠色環(huán)保推進劑將是火箭改良的一個方向。未來的火箭還將減少對衛(wèi)星的震動和噪音干擾,讓衛(wèi)星擁有一個舒適的“乘坐”空間。今后,運載火箭還將向部分可回收、部分可重復使用、“一箭多星”的方向發(fā)展,以提高火箭的性價比。