您现在的位置:网站首页 >> 宇宙探索 >> 内容

长征5号发射失利 但不能因此抹黑中国航天

时间:2017-7-5 8:23:24 点击:

  核心提示:7月2日19时23分,中国在文昌航天发射场组织实施长征5号遥二火箭飞行任务,火箭飞行出现异常,发射任务失利。目前,相关单位正在对故障原因进行调查分析。虽然在此前不久,长征5号已经有过一次失利,但这并不...

7月2日19时23分,中国在文昌航天发射场组织实施长征5号遥二火箭飞行任务,火箭飞行出现异常,发射任务失利。目前,相关单位正在对故障原因进行调查分析。

虽然在此前不久,长征5号已经有过一次失利,但这并不是可以抹黑中国航天的借口。

正如失败是成功之母,发现问题——解决问题——然后实现螺旋式提升是事物发展的一般规律。即便是美国和苏联/俄罗斯这样的老牌航天大国也难逃发射失败的意外。更何况长征5号火箭是一款新产品,使用了不少新技术,这又给长征5号的发射增加了不确定性。

长征5号在技术上有诸多创新

在很长一段时间,长征3号系列火箭是中国发射各类卫星的主力。进入新世纪,中国也开始着手研发自己的大型运载火箭。

2006年,中国启动了长征五号运载火箭项目,而且还制定了“一个系列、两种发动机、三个模块”发展思路。

所谓“一个系列、两种发动机、三个模块”具体指的是:

“三个模块”是指使用液氧/液氢的5米直径模块,使用液氧/煤油的3.35米直径模块、2.25米直径模块。

“两种发动机”是指新研制的地面推力50吨YF-77氢氧发动机和地面推力120吨YF-100液氧/煤油发动机。

在三个模块基础上第一步组合制造出5米直径芯级的大型运载火箭,再进一步组合制造出3.35米直径芯级的中型运载火箭和小型运载火箭,最终形成近地轨道运力覆盖1.5-25吨,地球同步转移轨道运力覆盖1.5-14吨的“一个系列”。

长征5号则是“一个系列、两种发动机、三个模块”发展思路的产物。就性能而言,除了美国的德尔塔4号重型运载火箭之外,无论是将来的日本H3还是欧盟的阿里亚娜6,还是现役俄罗斯的安加拉5运载火箭和美国宇宙神5号运载火箭,在长征5号系列运载火箭面前大多稍逊一筹。

而长征5号能有这个技术水准,除了后发优势之外,很大程度上得益于使用了大量新技术。

首先是动力强。

长征5号火箭芯一级上的50吨YF-77氢氧发动机在国际同类发动机中处于先进水平,具有运载效率高(比冲最高能够达到465秒,比现有常规燃料发动机性能提高约50%)、推力大等特点。

4台助推器上的120吨YF-100液氧/煤油发动机是中国单台推力最大、技术最先进、应用前途最广泛的新型动力装置,该项技术的突破使中国成为世界第二个掌握高压补燃循环液氧煤油发动机技术的国家。

更关键的是,相对于以往一些发动机剧毒燃料,这些发动机的燃料均无毒无污染,像液氢和液氧的燃烧产物为洁净度达99.99%的纯净水,具有绿色环保、零碳排放等优点,长征5号运载火箭也因此被誉为“绿色火箭”。

其次是块头大。

长征5号全长56.97米,火箭直径5米,助推器直径3.35米,起飞重量为867吨。

相对于以往的火箭,长征5号是中国首次采用5米直径的箭体结构,更粗的箭体结构可以容纳更多的推进剂,不仅可以减少火箭的级数,从而减少火箭的分离次数,提高火箭的可靠性,还可以产生更大推力。

加上之前提到的YF-77氢氧发动机和YF-100液氧/煤油发动机出色的性能,长征5号的起飞推力超过1000吨,近地轨道运载能力25吨,地球同步转移轨道运载能力14吨。

相比之下,长征2F的重量为464吨,近地轨道运载能力为8.4吨,长征5号比长征2F的运载能力提升了2.5倍以上。

最后是创新多。

相对于以往的长征系列火箭,长征5号是一款全新的火箭。

长征5号上搭载了1000多台设备,10万多只电子设备,如果把仪器的电缆单根连起来总长超过100公里,在研制过程中,一共攻克了12项重大关键技术,取得了247项关键技术创新,其中还不乏颇具难度的创新

本次长五遥二火箭发射计划把实践十八号卫星送入指定轨道,卫星在轨运行期间将验证东方红五号新一代大型卫星平台关键技术,并开展Q/V频段通信等多项新技术在轨验证工作。

然而,任务通信控制设备和火箭自身的通信控制设备是可能发生矛盾的,要解决这个矛盾是一个不小的难关。

新技术会带来更好的性能的同时,在成熟度方面有所欠缺,这也就为长征5号火箭的发射带来了不确定因素。

美国和苏联/俄罗斯也无法避免失败

其实,航天事故并非罕见,在这方面,即便是美国和苏联/俄罗斯这样的老牌航天强国也不例外。从阿波罗1号失事至今,已经发生了不少严重的事故,更有2位数的美国航天员为了航天事业而献身。

1957年,先锋TV3火箭爆炸在发射两秒后,因失去推力而回落到发射台,发生强烈的爆炸。

1967年,在一次测试中,美国阿波罗1号指令舱突然发生大火,产生的热空气令舱盖紧闭,三名宇航员因无法逃离,而在大火中丧生。

1970年,阿波罗13号发生服务舱液氧贮箱中加热系统过载而产生电弧放电作用,最终引发氧气爆炸。虽然登月失败了,但三位宇航员却依靠救生设备奇迹般的死里逃生。

1986年,挑战者号航天飞机在发射后仅1分13秒就在1.5万米高空突然爆炸,包括一名教师在内的7名机组人员全部遇难。同年,一枚大力神运载火箭在发射后8秒发生爆炸,一枚德尔塔运载火箭在发射后71秒后主发动机突然熄火,90秒时自毁。

1990年,一枚大力神火箭的部分箭体从吊车上坠地,引发的大火火焰高达45米,造成至少1人死亡。

1993年,一枚大力神4型火箭在发射2分钟后爆炸。

1997年,一枚德尔塔2型火箭在发射13秒后发生爆炸。

1998年,一枚大力神运载火箭起飞后不久发生爆炸,加上火箭上的间谍卫星,损失超过10亿美元。同年,一枚德尔塔3运载火箭在发射后不久爆炸。

2003年,哥伦比亚号航天飞机在因外部燃料箱表面泡沫材料安装过程中存在的缺陷,使其在返航过途中空中解体,7名宇航员全部遇难。随后,美国总统布什终止了航天飞机项目。

2011年,美国金牛座运载火箭因火箭整流罩系统未能完全打开而失事,价值4亿2400万美元的“荣耀”卫星随即灰飞烟灭。

2015年,美国火箭三度发射失败,其中6月28日发射的猎鹰9号火箭执行国际空间站货运补给任务,火箭升空2分半钟后突然爆炸解体,携带约2500公斤补给的货舱也被炸毁。而在不久前,猎鹰火箭还因火箭降落角度问题和推进器气压阀失灵而引发爆炸。Space X空间站补给任务也3次失败。

......

不仅是美国,苏联/俄罗斯、欧洲也发生过不少航天事故。1996年,欧洲航天局发射的阿丽亚娜5火箭在升空40秒后发生了爆炸。在2013年,俄罗斯的质子M火箭在发射后不久就发生了坠毁......

根据不完全统计,在过去几十年中,俄罗斯共发射各类火箭1262次,其中失败49次;美国发射各类火箭513次,失败35次;欧盟发射火箭164次,失败11次。

从中可以看出,火箭发射失败是很难避免的,不必对长征5号发射失败过度解读。

当务之急是查漏补缺

新技术在最初的使用中总会遇到意料之外的问题。在最初的时候往往折戟沉沙。

比如欧洲航天局在1996年发射的阿丽亚娜5,该次发射是该型号火箭经过了十年发展的首飞。美国的金牛座2火箭也出现过第一次发射成功,但第二次发射失败的情况。更极端的例子是美国在上世纪60年代曾经发生过军事卫星连续7次发射失败。Space X即便使用60年代的技术,也同样遭遇了三连败。

技术发展有其规律,在新技术诞生之初,其可靠性是具有一定不确定因素的,而随着大量使用,伴随着事故的发生,并不断改进,技术的成熟度会不断提升。像俄罗斯的联盟号火箭用了将近半个世纪了,现在罕有发生事故。

中国的长征3号系列火箭也曾发生重大事故——1996年中国的长征三号火箭升空2秒后就开始出现倾斜,22秒后完全失控,坠毁在距离发射塔1.85千米的山坡上,发生剧烈爆炸,导致数人牺牲。在这次事故后,相关单位进行了大整顿。

在经过不断的完善和改良后,长征3号系列火箭的发射成功率才达到较高的水平。可以说,技术的成熟度是依靠大量实践磨砺后才能获得的。

而最近几年,中国航天的进步很大,研发出了很多新技术,像长征5号在研制过程中,一共攻克了12项重大关键技术,取得了247项关键技术创新。

这些新技术的使用必然会增加发射的风险,而在上次长征5号发射失败后不久就再次发射,很可能未必对上次发射失败的原因能有深入分析。

因此,相关单位的当务之急是彻底排查找出原因,提升长征5号的可靠性,实现发现问题——解决问题——实现螺旋式提升。

作者:佚名 来源:不详
相关评论
  • 重要声明:本站所有的文章、图片、评论等均由网友发表上传或来源于自网络。
    如有信息侵犯了您的权益,请联系网站客服,我们将乐意接受您的意见,并及时作出修改。本站拒绝任何人以任何形式在此发表与中华人民共和国法律相抵触的言论!
    业务合作:QQ:49631073 E-mail:[email protected]
  • Powered by Phobos.cn © 2012-2017 All Rights Reserved.