首页> 报告> 文稿> 社会> 正文

庞之浩:精彩纷呈的中国航天科技

庞-专家

庞之浩 全国空间探测技术首席科学传播专家

点此查看完整报告

点此查看视频专辑

 

2022年是中国航天事业创建66周年。66年来,我国航天科技在党的领导下克服了重重困难,在多个航天领域取得了举世瞩目的辉煌成就。尤其是2021年我国航天科技大放异彩。例如,开始建造梦寐以求的大型多舱段载人空间站,陆续发射了天和核心舱和神舟-12、神舟-13载人飞船,以及天舟-2、天舟-3货运飞船;用天问-1火星探测器在世界上首次实现了通过一次发射完成绕、落、巡三项任务的壮举;运载火箭也创造了一年发射50枚以上的新纪录,等等。下面,我就从运载火箭、人造卫星、载人航天和空间探测四个方面,简要介绍中国航天科技的发展与成就。

一、长征火箭搭天梯

2021年12月14日,我国在西昌卫星发射中心进行了长征系列运载火箭第401次发射。此外,截至12月14日,我国在2021年已进行了50次运载火箭发射,不仅创造了我国运载火箭年度发射次数新高,而且有望继2018年之后再次居全球各国运载火箭年度发射次数第一。

虽然我国还发射过风暴、开拓者、快舟、双曲线和谷神星等其他型号的运载火箭,但无论在运载能力、发射数量,还是在型号种类、入轨精度等诸多方面都与长征火箭无法比拟。因此,长征系列运载火箭是我国运载火箭中的绝对主力,名副其实的“国家队”,为中国航天的飞速发展立下了汗马功劳。

(一)铸就辉煌

几十年来,通过我国几代火箭人的不懈努力,长征系列运载火箭走过了从常温推进到低温推进、从串联到并联、从低轨到高轨、从“一箭一星”到“一箭多星”、从发射人造地球卫星到发射载人航天器和空间探测器、从陆射到海射等非凡的技术历程,现已具备了发射低中高不同轨道、不同类型载荷的运载能力,在推力、成功率、发射频度、入轨精度和适应能力等方面均达到了世界一流火箭的水平。

长征系列运载火箭实现第一个100次发射用时37年;实现第二个100次发射用时7年多;实现第三个100次发射用时4年多;实现第四个100次发射仅用时2年多,充分体现了中国速度、中国高度、中国力量、中国智慧。

自1970年至今,长征系列运载火箭已先后有19型基础级火箭和5型上面级投入使用,实施了我国92.1%的航天发射任务,先后将700余个航天器送入太空,发射成功率为96.25%。

我国早期的长征运载火箭是从弹道导弹改进而来的,大约研制和发射了13种型号。后来,面对不断增长的空间资源开发需求以及日益激烈的商业发射市场,我国又在不断改进原有火箭的同时,开发出了6种型号的新一代大型、中型和小型运载火箭。

新一代运载火箭以可靠性、安全性和经济性等为主要设计原则,采用无毒环保、价格便宜、比冲较高的液氢/液氧或液氧/煤油发动机以及大直径、少级数等方案,通过模块化、组合化和系列化方式,成倍地提高了运载能力,降低了成本,提高了发射成功率。未来,我国还将研制发射智慧运载火箭、可重复使用运载火箭、新一代载人运载火箭和重型运载火箭等更先进的运载火箭。

二)老当益壮

我国目前仍在使用的长征-2、长征-3、长征-4等系列运载火箭,是从弹道导弹改进而来的。它们分别用于发射近地轨道、高轨道和极轨道航天器。

1.近地轨道系列

1970年4月24日,我国第一枚运载火箭长征-1成功发射了我国第一颗人造地球卫星东方红-1。该卫星的重量比前面4个国家发射的第一颗人造地球卫星重量加起来的总重还重,奠定了长征系列运载火箭发展的基础。

长征-2子系列运载火箭主要用于在酒泉卫星发射中心发射各种近地轨道航天器,采用两级型或两级半型(并联的助推器算半级)。我国先后投入使用长征-2、2C、2D、2E、2F等,都采用偏二甲肼/四氧化二氮的常温推进剂。

目前仍在使用的长征-2C是长征-2的改进型,采用了大推力液体火箭发动机,箭体加长,近地轨道运载能力增加到4.1吨,可靠性也大大提高,是此后不少长征子系列运载火箭发展的基础,主要用于发射近地轨道卫星,成功率很高,被授予“全国质量金质奖”。

现役的长征-2D是在长征-2的基础上采取增加推进剂加注量的方法增大起飞推力,近地轨道运载能力为3.7吨。

采用两级半型的长征-2F火箭是我国第一种载人运载火箭,1999年首发成功,目前仍在使用。它发射载人飞船状态时的近地轨道运载能力为8.1吨,发射空间实验室状态时的近地轨道运载能力为8.6吨,现已成功发射了13艘神舟系列飞船和2座天宫空间实验室。长征-2F火箭广泛采用了冗余设计,提高了元器件等级和筛选标准,发动机也加强了可靠性设计,并增加了故障检测处理和逃逸系统,使火箭的可靠性达到98%。其顶部装有一个类似避雷针的逃逸塔,可使航天员的安全性达到0.99996。也就是说,该火箭平均发射10万次才可能有4次逃逸失败。

2.高轨道系列

我国先后研制的长征-3、3A、3B、3C为三级型或三级半型运载火箭,主要用于在西昌卫星发射中心发射各种中高轨道航天器。它们的共同之处为,都是三级液体火箭,其中的第一二级采用常温推进剂,第三级都采用了液氧/液氢低温推进剂,并且可以多次启动,能将有效载荷送入地球同步转移轨道,但运载能力各不相同。

1994年,长征-3A火箭首射成功。它是在长征-3的基础上,采用了经改进的第三级低温发动机,并攻克了数字化小型控制系统等四大关键技术,可将2.6吨有效载荷送入地球同步转移轨道。它曾多次发射采用东方红-3卫星平台的人造地球卫星,包括嫦蛾-1月球探测器等。

此后研制发射的长征-3B,是在长征-3A的第一级捆绑了4个助推器,使地球同步转移轨道运载能力提高到5.5吨,于1997年首射成功,是目前我国发射高轨道航天器的主力火箭。它已成功发射过多颗国内外通信卫星,还把不少导航卫星和月球探测器送入太空。

长征-3C是在长征-3A火箭的第一级捆绑有2个助推器,从而成为我国第1种非全对称火箭,其地球同步转移轨道运载能力介于长征-3A(2.6吨)和长征-3B(5.5吨)之间,为3.8吨,填补了我国高轨道运载能力的空白,真正形成了火箭运载能力系列化,2008年开始使用。

3.极地轨道系列

我国研制发射的长征-4子系列极地轨道运载火箭都是三级常温运载火箭,主要用于在太原卫星发射中心发射各种极地轨道卫星,1988年长征-4首次发射成功。之后,长征-4A的极轨卫星运载能力1.5吨;长征-4B达到1.9吨;长征-4C更是达到 2.8吨,且其第三级火箭发动机具有二次启动能力。它们的各级都采用四氧化二氮和偏二甲肼作推进剂,已发射多颗陆地卫星、气象卫星和海洋卫星等极轨道遥感卫星。

责任编辑:赵苇校对:李天翼最后修改:
0

精选专题

领航新时代

精选文章

精选视频

精选图片

微信公众平台:搜索“宣讲家”或扫描下面的二维码:
宣讲家微信公众平台
您也可以通过点击图标来访问官方微博或下载手机客户端:
微博
微博
客户端
客户端
事业单位事业单位标识证书 京公网安备京公网安备 11010102001556号