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自主研發(fā)的長(zhǎng)征五號(hào)火箭近期將首飛
中國(guó)自行研發(fā)的長(zhǎng)征五號(hào)火箭將于2016年11月03日在海南文昌衛(wèi)星發(fā)射中心首飛。
長(zhǎng)征五號(hào)系列運(yùn)載火箭是中華人民共和國(guó)為了滿足進(jìn)一步航天發(fā)展需要，并彌補(bǔ)中外差距而在2006年立項(xiàng)研制的一次性大型低溫液體捆綁式運(yùn)載火箭 ，也是中國(guó)新一代運(yùn)載火箭中芯級(jí)直徑為5米的火箭系列。
長(zhǎng)征五號(hào)系列由公司研制，設(shè)計(jì)采用通用化、系列化、組合化思想。系列由二級(jí)半構(gòu)型的基本型長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭（代號(hào)：CZ-5）、不加第二級(jí)的一級(jí)半構(gòu)型長(zhǎng)征五號(hào)乙運(yùn)載火箭（代號(hào)：CZ-5B）以及添加上面級(jí)的長(zhǎng)征五號(hào)/遠(yuǎn)征二號(hào)運(yùn)載火箭（代號(hào)：CZ-5/YZ-2）組成，地球同步轉(zhuǎn)移軌道和近地軌道運(yùn)載能力將分別達(dá)到13噸、23噸。中國(guó)未來(lái)天宮空間站、北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)，探月三期工程及其它深空探測(cè)的實(shí)施都將使用該火箭系列。
長(zhǎng)征五號(hào)已經(jīng)完成了發(fā)射前的轉(zhuǎn)場(chǎng)工作，長(zhǎng)征五號(hào)/遠(yuǎn)征二號(hào)預(yù)計(jì)于2016年11月3日在文昌衛(wèi)星發(fā)射中心首飛。首飛成功后長(zhǎng)征五號(hào)將成為中國(guó)運(yùn)載能力**的火箭。
研制背景
長(zhǎng)征五號(hào)的歷史*早可以追溯到1986年“大型運(yùn)載火箭和天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)"被中國(guó)列為國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（即863計(jì)劃）的主題之一，但研制工作當(dāng)時(shí)并未開(kāi)始。在隨后的九十年代，長(zhǎng)征三號(hào)乙等火箭的首飛，中國(guó)完善了火箭體系，但同時(shí)老舊的長(zhǎng)征火箭也暴露出一系列問(wèn)題。
九十年代后期各航天強(qiáng)國(guó)火箭升級(jí)，中國(guó)火箭技術(shù)逐漸“喪失了在世界航天界第二集團(tuán)的優(yōu)勢(shì)地位"。由于數(shù)次發(fā)射失敗等火箭問(wèn)題以及九十年代末美國(guó)通過(guò)的“國(guó)際交易規(guī)則"使中國(guó)喪失了大部分原有的世界商業(yè)發(fā)射，而中國(guó)載人航天工程未來(lái)空間站以及其它大質(zhì)量衛(wèi)星的發(fā)射需求也超過(guò)了當(dāng)時(shí)中國(guó)火箭的運(yùn)載能力。為縮小與世界的差距、重獲、滿足未來(lái)航天需要，再加上研制新火箭以維持研發(fā)隊(duì)伍的考慮，中國(guó)在2000年前后將新型火箭的論證工作提上日程。
設(shè)計(jì)演進(jìn)
863計(jì)劃開(kāi)始后的1988年中國(guó)即開(kāi)始了大型運(yùn)載火箭的論證工作。通過(guò)和世界新一代運(yùn)載火箭以及自身需求的對(duì)比，中國(guó)火箭專家認(rèn)為，舊的長(zhǎng)征火箭系列存在著運(yùn)載能力低，芯級(jí)直徑小，型號(hào)偏多，型譜重疊，可靠性不高，發(fā)射準(zhǔn)備周期長(zhǎng)，使用的偏二甲肼和推進(jìn)劑毒性大且價(jià)格昂貴的問(wèn)題，在小型火箭方面還存在空白。希望新型火箭解決這些問(wèn)題，2001年預(yù)研工作開(kāi)始前，中國(guó)已經(jīng)明確了火箭的運(yùn)力指標(biāo)、級(jí)數(shù)、推進(jìn)劑種類，并要求新型火箭高可靠、低成本。
2001年后，中國(guó)繼續(xù)對(duì)新型火箭的設(shè)計(jì)方案、發(fā)展途徑、發(fā)射場(chǎng)等方面進(jìn)行討論。2002年中國(guó)改進(jìn)完善863計(jì)劃火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和大型運(yùn)載火箭專家組組長(zhǎng)朱森元“模塊化研制、積木式發(fā)展"的建議，確
定了“一個(gè)系列、兩種發(fā)動(dòng)機(jī)、三個(gè)模塊"的總體發(fā)展思路以及"通用化、系列化、組合化"的設(shè)計(jì)思想。這在2006年新火箭立項(xiàng)開(kāi)始研制時(shí)公布的新火箭方案中得到體現(xiàn)。
“三個(gè)模塊"是指使用液氧/液氫的5米直徑模塊，使用液氧/煤油的3.35米直徑模塊、2.25米直徑模塊；“兩種發(fā)動(dòng)機(jī)"是指新研制的地面推力50噸YF-77氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)和地面推力120噸YF-100液氧/煤油發(fā)動(dòng)機(jī)；
在三個(gè)模塊基礎(chǔ)上**步組合制造出5米直徑芯級(jí)的大型運(yùn)載火箭，再進(jìn)一步組合制造出3.35米直徑芯級(jí)的中型運(yùn)載火箭和小型運(yùn)載火箭，*終形成近地軌道運(yùn)力覆蓋1.5-25噸，地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)力覆蓋1.5-14噸的“一個(gè)系列"。按照方案，火箭運(yùn)載能力相比原長(zhǎng)征火箭大幅度提高；使用推進(jìn)劑無(wú)毒無(wú)污染；采用“三化"的設(shè)計(jì)思想降低成本；比傳統(tǒng)火箭普遍少一級(jí)的一級(jí)半或二級(jí)半構(gòu)型提高火箭固有的可靠性；擁有完整的運(yùn)載能力覆蓋范圍。
盡管中國(guó)新一代運(yùn)載火箭與原長(zhǎng)征火箭有很大的不同，但是考慮到長(zhǎng)征系列火箭已有的品牌影響力，中國(guó)在2007年還是將新火箭統(tǒng)一命名歸納為“長(zhǎng)征五號(hào)"系列。此后長(zhǎng)征五號(hào)火箭的方案經(jīng)過(guò)一些更改。2009年與2010年原本作為長(zhǎng)征五號(hào)系列中衍生型號(hào)的小型、中型火箭分別獨(dú)立形成“長(zhǎng)征六號(hào)"與“長(zhǎng)征七號(hào)"，長(zhǎng)征五號(hào)系列中僅剩下5米芯級(jí)直徑的大型火箭。同時(shí)，為避免火箭系列間運(yùn)載能力交叉重疊，長(zhǎng)征五號(hào)系列的優(yōu)先發(fā)展型號(hào)由2006年時(shí)的基本型構(gòu)型D轉(zhuǎn)變?yōu)榻剀壍?、地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)力*強(qiáng)的兩種型號(hào)：構(gòu)型B和構(gòu)型E。
2011年左右，二者分別被命名為“長(zhǎng)征五號(hào)乙"和“長(zhǎng)征五號(hào)"，再加上配套的遠(yuǎn)征二號(hào)上面級(jí)，便形成了目前的長(zhǎng)征五號(hào)系列。
研制過(guò)程
中國(guó)航天動(dòng)力部門在火箭研制開(kāi)始前很早就對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了研制。長(zhǎng)征五號(hào)使用的液氧煤油補(bǔ)燃循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)YF-100于2000年獲得工程立項(xiàng)。在此之前中國(guó)863計(jì)劃就將高壓補(bǔ)燃液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)列入規(guī)劃，1990年從前蘇聯(lián)引進(jìn)了2臺(tái)RD-120發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行原理研究，之后進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，奠定了YF-100的基礎(chǔ)。YF-100于2001、2005年
分別進(jìn)入初樣研制和試樣研制階段。2012年，YF-100完成發(fā)動(dòng)機(jī)研制專項(xiàng)驗(yàn)收。一級(jí)氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)YF-77研制始于二十世紀(jì)90年代，2001年獲得研制立項(xiàng)，2009年轉(zhuǎn)入試樣研制。2012年8月，發(fā)動(dòng)機(jī)500秒長(zhǎng)程熱試車成功，確定了長(zhǎng)征五號(hào)首飛發(fā)動(dòng)技術(shù)狀態(tài)。二級(jí)氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)YF-75D是長(zhǎng)征三號(hào)甲系列火箭三子級(jí)氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)YF-75的適應(yīng)性改進(jìn)型號(hào)于2006年開(kāi)始研制，2014年進(jìn)入驗(yàn)收階段。
2006年新一代運(yùn)載火箭基本型（即構(gòu)型D）獲得立項(xiàng)開(kāi)始工程研制，進(jìn)入方案設(shè)計(jì)階段。
2009年長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載進(jìn)入初樣研制階段，期間完成以5.2米直徑整流罩和5米直徑火箭艙段為代表的大部分箭體結(jié)構(gòu)的制造、生產(chǎn)、試驗(yàn)等技術(shù)，并在中國(guó)實(shí)現(xiàn)了火箭全型號(hào)數(shù)字工程化應(yīng)用。
2011年，長(zhǎng)征五號(hào)乙立項(xiàng)進(jìn)入工程研制。2013年7，長(zhǎng)征五號(hào)進(jìn)入試樣研制階段。主要完成了全箭模態(tài)試驗(yàn)、各動(dòng)力系統(tǒng)試車，整流罩分離試驗(yàn)等大型地面試驗(yàn)，并開(kāi)展火箭的生產(chǎn)、總裝和測(cè)試。2016年長(zhǎng)征五號(hào)完成發(fā)射場(chǎng)合練，驗(yàn)證了火箭、發(fā)射場(chǎng)、地面發(fā)射支持系統(tǒng)的接口協(xié)調(diào)以及吊裝起豎、測(cè)試、轉(zhuǎn)運(yùn)等流程，*終確定長(zhǎng)征五號(hào)火箭整體技術(shù)狀態(tài)。長(zhǎng)征五號(hào)的研制同時(shí)帶動(dòng)一些列配套設(shè)置的建造。為了火箭測(cè)試，2013年中國(guó)研制完成了70噸級(jí)的世界**推力的振動(dòng)臺(tái)。用于火箭、航天器生產(chǎn)、總裝、測(cè)試的中國(guó)新一代運(yùn)載火箭天津產(chǎn)業(yè)化基地一期于2012年建成投入使用，用于箭體運(yùn)輸?shù)倪h(yuǎn)望21號(hào)于同年下水。長(zhǎng)征五號(hào)的發(fā)射場(chǎng)中國(guó)文昌衛(wèi)星發(fā)射中心2009年開(kāi)始建設(shè)，接近完成。
長(zhǎng)征五號(hào)的發(fā)射場(chǎng)選擇在海南文昌衛(wèi)星發(fā)射中心。文昌衛(wèi)星發(fā)射中心位于中國(guó)海南省文昌市附近北緯約19度19分0秒，東經(jīng)約109度48分0秒，原是中國(guó)以前的一個(gè)發(fā)射亞軌道火箭的測(cè)試基地。經(jīng)過(guò)擴(kuò)建改進(jìn)，將成為中華人民共和國(guó)的第四個(gè)衛(wèi)星發(fā)射中心。該發(fā)射場(chǎng)具有緯度低和臨海的天然優(yōu)勢(shì)，并且自動(dòng)化、信息化、智能化程度、可靠性和安全性也很高。
西安同步電子科技有限公司祝賀長(zhǎng)征五號(hào)系列運(yùn)載火箭首飛取得圓滿成功，并對(duì)參數(shù)長(zhǎng)征五號(hào)系列運(yùn)載火箭的研發(fā)人員進(jìn)行深深的敬意。
