2016年4月24日，也就是明天，是第一個(gè)“中國航天日”。所以在今年設(shè)立這樣的紀(jì)念日，很大程度是因?yàn)榻衲晔侵袊教焓聵I(yè)開創(chuàng)60周年。60年前，錢學(xué)森向中央提出了《建立中國國防航空工業(yè)的意見》，中國航天事業(yè)就從這一紙報(bào)告、一個(gè)夢(mèng)想起步，到今天，已經(jīng)灑下繁星滿天。把這些航天器送上太空的，靠的是我們的長征火箭。航天日前，我們的記者有幸進(jìn)入了中國最先進(jìn)的長征五號(hào)運(yùn)載火箭的生產(chǎn)基地。一想到那么粗的火箭裝滿燃料、一飛沖天時(shí)發(fā)出的轟鳴，即使它此刻是安靜的，也能讓人熱血沸騰。

　　在位于天津的中國新一代運(yùn)載火箭的總裝車間，已經(jīng)完成全系統(tǒng)合練任務(wù)的長征五號(hào)試驗(yàn)箭正橫臥在這里。航天科技集團(tuán)一院長征五號(hào)火箭總設(shè)計(jì)師李東介紹：“這是我們國家正在研制的，起飛規(guī)模最大、技術(shù)跨度最大、運(yùn)載能力最大的一枚大型運(yùn)載火箭，它的能力和國外現(xiàn)在主流大型運(yùn)載火箭是相當(dāng)?shù)摹！?/p>

　　長征五號(hào)運(yùn)載火箭大，首先體現(xiàn)在它的外形巨大，箭體直徑達(dá)5米，這是目前我國研制火箭中直徑最大的，而目前我國現(xiàn)役火箭箭體直徑最大的只有3.35米。

　　李東說：“不要小看這個(gè)箭體結(jié)構(gòu)從3 .35米到5米的跨度，這是一個(gè)質(zhì)的飛躍，不是一個(gè)簡簡單單的放大。從設(shè)計(jì)的能力、仿真的手段，加工制造一直到地面各種試驗(yàn)，都是一個(gè)飛躍。比如說箭體結(jié)構(gòu)制造，要加工制造5米的箭體結(jié)構(gòu)，要從基礎(chǔ)的機(jī)械加工、貯箱的焊接、鉚接所有的工裝都是一個(gè)大的飛躍，都有很多技術(shù)難題克服，可以帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，有的甚至夠到了我們國家基礎(chǔ)工業(yè)的天花板?！?/p>

　　和以往的長征系列火箭相比，長征五號(hào)外形設(shè)計(jì)突出的改變就是，整流罩采用了特別設(shè)計(jì)的馮卡門曲線外形，4個(gè)助推器頭部都采用了斜頭錐造型，總設(shè)計(jì)師李東告訴記者，這些設(shè)計(jì)都是為了減少空氣阻力，讓火箭獲得更大的運(yùn)載能力，研制這個(gè)斜頭錐造型就歷時(shí)六、七年。

　　長征五號(hào)運(yùn)載火箭2006年國家正式批準(zhǔn)立項(xiàng)研制，可謂十年磨一“箭”。航天人俗稱長征五號(hào)為“大火箭”。這個(gè)大家伙的運(yùn)載能力到底有多大呢?總設(shè)計(jì)師李東告訴記者，長征五號(hào)火箭起飛質(zhì)量約878噸，具備近地軌道25噸、地球同步轉(zhuǎn)移軌道14噸的運(yùn)載能力，比現(xiàn)役火箭的運(yùn)載能力提升了2.5倍以上。如果“首飛”成功，長征五號(hào)將完成質(zhì)的飛躍，大幅提升我國自主進(jìn)入空間的能力，把中國火箭送入包括美國和俄羅斯在內(nèi)的世界主流火箭陣營。中國未來的載人空間站、探月工程三期、以及火星探測(cè)，都將使用長征五號(hào)運(yùn)載火箭。

　　總設(shè)計(jì)師李東告訴記者，和以往火箭相比，長征五號(hào)運(yùn)載火箭是一枚全新研制的火箭，核心技術(shù)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。全箭采用了247項(xiàng)核心關(guān)鍵新技術(shù)，新技術(shù)比例幾乎達(dá)到100%。而國際上研制新型火箭，包括衛(wèi)星飛船，采用新技術(shù)的比例一般不超過30%。當(dāng)時(shí)接到這個(gè)研制任務(wù)，李東感到壓力巨大。

　　火箭研制是一個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)的事業(yè)。長征五號(hào)運(yùn)載火箭不僅塊頭大，而且技術(shù)新，意味著它比以往任何一個(gè)型號(hào)的長征火箭都要復(fù)雜。以往長征火箭使用零部件最多幾萬個(gè)，而長征五號(hào)使用的零部件達(dá)十幾萬個(gè)。它的設(shè)計(jì)量是以往火箭的3.5倍以上。為了應(yīng)對(duì)這個(gè)新挑戰(zhàn)，長征五號(hào)采用了全新的全數(shù)字化三維設(shè)計(jì)方法，細(xì)到每一個(gè)螺釘?shù)拇笮『臀恢枚寄芤荒苛巳弧?/p>

　　航天科技集團(tuán)一院長征五號(hào)火箭總體主任設(shè)計(jì)師何巍介紹：“開展數(shù)字化設(shè)計(jì)工作最大的好處就是把所有的模型都建立成為三維的，這樣大幅縮短了我們工作量。舉個(gè)例子，傳統(tǒng)火箭要做一個(gè)裝配的話，必須得把所有的產(chǎn)品全都生產(chǎn)制造出來才能進(jìn)行實(shí)體裝配，確認(rèn)這些產(chǎn)品之間是否是合適的。但是對(duì)于長五來說有了三維模型設(shè)計(jì)以后，我就進(jìn)行全數(shù)字化的三維裝配工作，這樣就可以節(jié)省掉一個(gè)實(shí)物裝配的工作量，大幅提高了我們的效果和效率。”

　　十年磨一“箭”。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，十年中，有上萬航天人參與了長征五號(hào)的研制，進(jìn)行的各類試驗(yàn)也不下千次。而十年，僅僅是從國家正式批準(zhǔn)立項(xiàng)算起，實(shí)際上，長征五號(hào)的前期論證和攻關(guān)早從30年前的國家863計(jì)劃就開始了。而被稱為火箭的心臟的大推力發(fā)動(dòng)機(jī)早在15年前就已經(jīng)立項(xiàng)開始研制了。

　　大火箭離不開大推力。長征五號(hào)火箭立起來有20層樓高，起飛質(zhì)量約878噸，要托舉這么重的大家伙，需要大推力的發(fā)動(dòng)機(jī)。我們現(xiàn)役火箭發(fā)動(dòng)機(jī)單臺(tái)推力最大只有70噸左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。經(jīng)過15年不懈攻關(guān)，8臺(tái)全新研制的120噸液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)被裝配在4個(gè)助推器上，4臺(tái)全新研制的氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)在一級(jí)和二級(jí)火箭上各裝配了兩臺(tái)。長征五號(hào)全箭起飛時(shí)總推力達(dá)1060噸，主要來自8臺(tái)液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)。120噸液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)的威力到底有多大?專家打了個(gè)形象的比喻，120噸液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的最高壓強(qiáng)達(dá)500個(gè)大氣壓，相當(dāng)于把上海黃浦江的水打到5000米高度的青藏高原。而當(dāng)初國內(nèi)外都不看好中國能夠研制成功120噸液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)。

　　面對(duì)全新的發(fā)動(dòng)機(jī)，研制團(tuán)隊(duì)開始了夜以繼日的科技攻關(guān)，幾十種新材料、一百多種新工藝一一被攻克。然而，發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)成為擺在研制團(tuán)隊(duì)面前最大的難關(guān)。

　　航天科技集團(tuán)六院副院長周利民表示：“啟動(dòng)階段它是整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)處在不穩(wěn)定的動(dòng)態(tài)過程里，因?yàn)檗D(zhuǎn)速從靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)到幾萬轉(zhuǎn)，溫度要從常溫從低溫下要進(jìn)入到高溫下，我們的控制時(shí)序都是以毫秒級(jí)來控制動(dòng)作的，任何一個(gè)配合不好，沒達(dá)到預(yù)想的結(jié)果都可能導(dǎo)致失敗?！?/p>

　　讓研制團(tuán)隊(duì)備受打擊的是，發(fā)動(dòng)機(jī)樣機(jī)研制出來后試車的結(jié)果，成為所有人的惡夢(mèng)。連著4次發(fā)動(dòng)機(jī)試車，均遭失敗，兩次起動(dòng)爆炸，兩次燃?xì)庀到y(tǒng)燒毀。

　　經(jīng)過近半年緊張艱苦的攻關(guān)，研制團(tuán)隊(duì)終于摸清了發(fā)動(dòng)機(jī)試車失敗的根源和發(fā)生爆炸的不同機(jī)理，通過仿真優(yōu)化，選定了最理想的啟動(dòng)方案和程序，發(fā)動(dòng)機(jī)終于試車成功。

　　制服了發(fā)動(dòng)機(jī)這只攔路虎，2012年，研制團(tuán)隊(duì)又遇到了一只更大的攔路虎。長征五號(hào)第一次做新研制的貯箱靜力試驗(yàn)，就遭遇失敗。貯箱是火箭的關(guān)鍵設(shè)備，用來裝載火箭燃料推進(jìn)劑。長征五號(hào)采用無毒無污染的零下183℃的液氧和零下252℃的液氫作為推進(jìn)劑，因此，它還有個(gè)形象的稱謂，叫“冰箭”。這些超低溫的液態(tài)推進(jìn)劑就分別貯藏在巨大的箭體貯箱之中，通過內(nèi)部加壓輸送給發(fā)動(dòng)機(jī)。

　　航天科技集團(tuán)一院長征五號(hào)火箭副總設(shè)計(jì)師楊虎軍介紹，液氮液壓強(qiáng)度試驗(yàn)的時(shí)候，貯箱的焊縫出現(xiàn)了一道裂縫，大概有300毫米，在實(shí)際飛行當(dāng)中如果出現(xiàn)這個(gè)破裂的話，整個(gè)箱體的結(jié)構(gòu)會(huì)失穩(wěn)，這樣飛行就會(huì)失敗，后果嚴(yán)重。

　　推進(jìn)劑貯箱直徑達(dá)5米，為了減輕重量，箱體最薄的地方只有幾毫米。研制這么大直徑的薄壁低溫貯箱，對(duì)于中國航天人也是第一次，而且采用的鋁合金材料也是全新的，這意味著以往小直徑低溫貯箱的研制經(jīng)驗(yàn)無法復(fù)制。研制團(tuán)隊(duì)經(jīng)過3年反復(fù)試驗(yàn)攻關(guān)，終于搞清了焊縫出現(xiàn)裂紋的機(jī)理和原因。通過改善受力設(shè)計(jì)和焊接工藝的綜合辦法，終于攻克了這個(gè)難題。

　　2015年4月，改進(jìn)后的長征五號(hào)所有的低溫推進(jìn)劑貯箱都經(jīng)過了壓力考核。

　　長征五號(hào)雖然采用全新技術(shù)，研制復(fù)雜程度超過以往任何一個(gè)型號(hào)的長征系列火箭，但它的設(shè)計(jì)可靠性卻是最高的。我國現(xiàn)役火箭設(shè)計(jì)可靠性最高的是0.97，而長征五號(hào)設(shè)計(jì)可靠性達(dá)到了0.98。

　　為了達(dá)到0.98的高可靠性，長征五號(hào)的核心控制儀器普遍采用了三取二的冗余技術(shù)。所謂三冗余，通俗地講就是有三個(gè)同樣的儀器互為備份。

　　十年的研制，無數(shù)次的試驗(yàn)失敗和攻關(guān)，迎來的是中國火箭技術(shù)的巨大跨越。長征五號(hào)的研制不僅標(biāo)志著長征系列火箭的升級(jí)換代，而且?guī)?dòng)了整個(gè)研制平臺(tái)和產(chǎn)業(yè)鏈的更新，與之匹配的天津新一代運(yùn)載火箭制造基地和海南發(fā)射場(chǎng)都是新建的。因?yàn)橹睆教?，傳統(tǒng)的火車運(yùn)輸已經(jīng)無法完成，只能通過海運(yùn)到達(dá)發(fā)射場(chǎng)。從去年9月開始，長征五號(hào)已經(jīng)進(jìn)行了130多天的發(fā)射場(chǎng)合練。所謂合練就是把整個(gè)火箭發(fā)射流程走一遍，除了不點(diǎn)火，其他都按照正式發(fā)射的要求進(jìn)行。目前，長征五號(hào)運(yùn)載火箭正在天津總裝車間按計(jì)劃進(jìn)行總裝，準(zhǔn)備迎接今年下半年的首飛大考。

　　長征五號(hào)總設(shè)計(jì)師李東表示：“今年的第一次發(fā)射，將是對(duì)這個(gè)火箭總體技術(shù)的合理性、可行性、系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)性、載荷環(huán)境的適應(yīng)性，是一個(gè)全面最真實(shí)的考核。對(duì)我們來說就好像一個(gè)十年寒窗的學(xué)子要參加高考一樣。我們的目標(biāo)是一定要確保100%的成功，這是我們工作的目標(biāo)，也是國家對(duì)我們，也是我們自己對(duì)我們的要求。”

　　中國航天60年，按照中國的傳統(tǒng)，這是一個(gè)大日子，是新的甲子的開始。在這樣的時(shí)候，中國人都忘不了一件大事——告慰先人。同樣，今天，我們也必須提到這樣一些人：這是一座建在戈壁灘上的烈士陵園，里面埋著700多位中國航天事業(yè)的前輩。他們還有很多戰(zhàn)友，沒把墓碑建在這里，也把青春留在了戈壁。是他們，用生命，為中國航天事業(yè)鋪就了前進(jìn)的路、架起了通天的梯，沒有他們的“長征”，就沒有今天的“長征五號(hào)”。他們“特別能吃苦、特別能戰(zhàn)斗、特別能攻關(guān)、特別能奉獻(xiàn)”，設(shè)立中國航天日是國家的“特殊需要”，這些“特別”應(yīng)該就是對(duì)這種“特殊”最好的詮釋。（來源：焦點(diǎn)訪談）

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