(三)新箭風(fēng)采
為了適應(yīng)運(yùn)載火箭的發(fā)展方向,近年來(lái)我國(guó)按照無(wú)毒、無(wú)污染、低成本、高可靠、大推力、適應(yīng)性強(qiáng)、安全性好的目標(biāo),從2015年起,我國(guó)開始陸續(xù)研制發(fā)射長(zhǎng)征-5、5B、6、7、7A、8、11等新一代大型、中型和小型運(yùn)載火箭。
1.長(zhǎng)征-6
2015年,首次發(fā)射的我國(guó)長(zhǎng)征-6新一代小型液體運(yùn)載火箭把20顆衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。它是全新的三級(jí)液體火箭,可將1噸的有效載荷發(fā)射到700千米高度太陽(yáng)同步軌道,具有無(wú)毒無(wú)污染、發(fā)射準(zhǔn)備時(shí)間短等特點(diǎn)。該火箭用于執(zhí)行太陽(yáng)同步軌道和近地軌道等多種軌道發(fā)射任務(wù),支持單星發(fā)射、多星發(fā)射、星座的組網(wǎng)和補(bǔ)網(wǎng)發(fā)射。
長(zhǎng)征-6第一級(jí)采用了1臺(tái)首次使用的、最大推力為120噸的液氧/煤油發(fā)動(dòng)機(jī),這也為此后發(fā)射的長(zhǎng)征-5、7等新型火箭使用120噸液氧/煤油發(fā)動(dòng)機(jī)奠定了基礎(chǔ)。它采用“三平”測(cè)發(fā)模式,即水平整體測(cè)試、水平整體星箭對(duì)接、水平整體運(yùn)輸起豎發(fā)射,發(fā)射準(zhǔn)備周期僅需7天,能很好地適應(yīng)衛(wèi)星發(fā)射低成本、短周期的需求,現(xiàn)已投入商用。
2.長(zhǎng)征-11
2015年,首次發(fā)射的我國(guó)長(zhǎng)征-11火箭將4顆小衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。它是全新的四級(jí)小型固體運(yùn)載火箭,可把500千克的有效載荷發(fā)射到500千米高太陽(yáng)同步軌道,200千米近地軌道運(yùn)載能力可達(dá)700千克。作為“長(zhǎng)征”家族中第一型和唯一型固體火箭,長(zhǎng)征-11具有快速、可靠、便捷、低廉的優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)了我國(guó)運(yùn)載火箭24小時(shí)快速發(fā)射的跨越,滿足自然災(zāi)害、突發(fā)事件等應(yīng)急情況下微小衛(wèi)星發(fā)射需求,現(xiàn)已投入商用。
2019年,我國(guó)首次在海上平臺(tái)上用長(zhǎng)征-11火箭發(fā)射衛(wèi)星獲得成功,現(xiàn)已投入商用。在海上發(fā)射運(yùn)載火箭,既能降低發(fā)射成本、提高運(yùn)載能力,還可有效解決火箭航區(qū)和殘骸落區(qū)安全性問題,避免大規(guī)模人員疏散,為中國(guó)航天發(fā)射提供了新的發(fā)射模式。
3.長(zhǎng)征-7、7A
2016年,長(zhǎng)征-7新一代中型運(yùn)載火箭首次發(fā)射成功。它采用兩級(jí)半構(gòu)型,主要用于發(fā)射近地軌道或太陽(yáng)同步軌道航天器,可以把13.5噸的有效載荷送入近地點(diǎn)200千米、遠(yuǎn)地點(diǎn)400千米、傾角42°的地球近地軌道。
它是利用長(zhǎng)征-2F火箭成熟技術(shù),在大體不變情況下?lián)Q成新研制的液氧/煤油發(fā)動(dòng)機(jī)。其優(yōu)點(diǎn)是:一是提高火箭的運(yùn)載能力,120噸級(jí)液氧/煤油發(fā)動(dòng)機(jī)比沖比常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)提高了20%,推力比此前“長(zhǎng)征”發(fā)動(dòng)機(jī)提高了60%以上,把我國(guó)火箭的近地軌道運(yùn)載能力由8.6噸一下提高到14噸;二是推進(jìn)劑綠色環(huán)保,燃燒后產(chǎn)生二氧化碳和水;三是便宜,平均成本僅為常規(guī)推進(jìn)劑的1/10;四是可重復(fù)使用。
長(zhǎng)征-7是我國(guó)首枚采用全數(shù)字化手段研制的火箭,在全研制流程沒有一張紙質(zhì)圖紙;在試驗(yàn)、裝配階段,應(yīng)用了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。它還有防水、防風(fēng)、防煙霧等功能,可以在8級(jí)大風(fēng)的情況下進(jìn)行垂直轉(zhuǎn)運(yùn),抗風(fēng)能力較高;中雨時(shí)也能發(fā)射。目前,它主要用于發(fā)射天舟貨運(yùn)飛船。
長(zhǎng)征-7A遙二火箭于2021年成功發(fā)射。它是在長(zhǎng)征-7火箭的基礎(chǔ)上,與長(zhǎng)征-3A系列火箭的第三級(jí)組合形成的新一代中型高軌三級(jí)半液體捆綁式運(yùn)載火箭。該火箭主要用于地球同步軌道衛(wèi)星發(fā)射任務(wù),地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力為7噸,能夠滿足高軌道航天器的發(fā)射需要,填補(bǔ)了我國(guó)高軌道5.5-7噸運(yùn)載能力的空白。
4.長(zhǎng)征-5、5B
2016年,長(zhǎng)征-5新一代大型運(yùn)載火箭首次發(fā)射成功。它采用二級(jí)半構(gòu)型,最大特點(diǎn)是芯級(jí)直徑為5米(別的“長(zhǎng)征”火箭最大直徑為3.35米)。其芯一級(jí)裝有2臺(tái)推力均為50噸的液氫/液氧發(fā)動(dòng)機(jī),還并聯(lián)了4個(gè)各裝有2臺(tái)推力均為120噸的液氧/煤油發(fā)動(dòng)機(jī)的助推器,地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能為14噸,地月轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能為8噸,地火轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能為5噸。該火箭綜合性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際上主流運(yùn)載火箭水平,已成功發(fā)射了嫦娥-5月球采樣返回探測(cè)器和天問-1火星探測(cè)器等大型航天器。
在長(zhǎng)征-5的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的長(zhǎng)征-5B火箭于2020年投入使用。它是去掉了長(zhǎng)征-5的第二級(jí),采用一級(jí)半構(gòu)型,其近地軌道運(yùn)載能力為25噸,主要用于發(fā)射空間站艙段,現(xiàn)已把我國(guó)天宮空間站的天和核心艙和新一代載人飛船試驗(yàn)船送上了太空。其整流罩是目前我國(guó)最大的,為裝載空間站艙段而量身打造的,直徑5.2米,長(zhǎng)度20.5米,比長(zhǎng)征-5的整流罩還長(zhǎng)8米。由于它直徑較粗,被稱為“胖五”。
5.長(zhǎng)征-8
2020年首次發(fā)射成功的長(zhǎng)征-8是新一代中型兩級(jí)半液體運(yùn)載火箭,其由長(zhǎng)征-7的第一級(jí)加上長(zhǎng)征-3A的第三級(jí)組成,主要用于發(fā)射太陽(yáng)同步軌道航天器。它可以把近5噸的有效載荷送入700千米太陽(yáng)同步軌道,填補(bǔ)了我國(guó)太陽(yáng)同步軌道3-4.5噸運(yùn)載能力的空白,并兼顧近地軌道和地球同步轉(zhuǎn)移軌道發(fā)射能力,具備較強(qiáng)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。
(四)上面級(jí)
上面級(jí)就是遠(yuǎn)征系列,也稱為“太空擺渡車”。2015年,我國(guó)首個(gè)“太空擺渡車”——遠(yuǎn)征-1上面級(jí)實(shí)現(xiàn)了首飛。上面級(jí)是一種能夠進(jìn)一步將航天器從準(zhǔn)地球軌道或地球軌道送入預(yù)定工作軌道或預(yù)定空間位置的小火箭。它可多次啟動(dòng),工作時(shí)間長(zhǎng),能先后把不同“乘客”送到不同的最終目的地,大大增強(qiáng)了我國(guó)運(yùn)載火箭的任務(wù)適應(yīng)性。
在“遠(yuǎn)征”上面級(jí)家族中,遠(yuǎn)征-1上面級(jí)是基本型,只有兩次啟動(dòng)能力;遠(yuǎn)征-1A上面級(jí)實(shí)現(xiàn)了多次啟動(dòng)、長(zhǎng)時(shí)間在軌,可完成不同軌道的多星部署,被稱為“升級(jí)版太空擺渡車”。遠(yuǎn)征-2上面級(jí)有兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī),運(yùn)載能力更大,執(zhí)行高軌多星的直接入軌任務(wù),被稱為“增強(qiáng)型太空擺渡車”。我國(guó)還研制了更先進(jìn)的遠(yuǎn)征-3上面級(jí),它可進(jìn)一步提高上面級(jí)任務(wù)的適應(yīng)性。
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