早在2000年4月,中新社曾編發(fā)《中國火箭發(fā)射成功率創(chuàng)世界第一》的消息,報(bào)道稱1997年起長征系列運(yùn)載火箭以連續(xù)三年百分之百的發(fā)射成功率向世界證明了長征火箭的可靠性。歷經(jīng)54年發(fā)展,今日中國的運(yùn)載火箭研製技術(shù)與能力在世界上佔(zhàn)據(jù)什麼樣的位置?讓我們跟隨“嫦娥二號(hào)”繞月探測工程運(yùn)載火箭系統(tǒng)總指揮岑拯一起來探尋、梳理中國運(yùn)載火箭的“長征”之路。
航太領(lǐng)域的每一項(xiàng)進(jìn)展,都離不開火箭發(fā)射這“第一棒”。早在2000年4月,中新社曾編發(fā)《中國火箭發(fā)射成功率創(chuàng)世界第一》的消息,報(bào)道稱1997年起長征系列運(yùn)載火箭連續(xù)成功發(fā)射15次,以連續(xù)三年百分之百的發(fā)射成功率向世界證明了長征火箭的可靠性。
10年後,2010年國慶之夜,“嫦娥二號(hào)”在“長征三號(hào)丙”火箭的助推下,順利飛入遠(yuǎn)地點(diǎn)高度接近38萬公里的指定軌道,成為中國長征火箭發(fā)射歷史上最遠(yuǎn)的高度!
歷經(jīng)54年發(fā)展,中國的運(yùn)載火箭研製技術(shù)與能力究竟達(dá)到了什麼樣的水準(zhǔn)?在世界上到底佔(zhàn)據(jù)什麼樣的位置?讓我們跟隨“嫦娥二號(hào)”繞月探測工程運(yùn)載火箭系統(tǒng)總指揮岑拯一起來探尋、梳理中國“神箭”的“長征”之路。
中國航太史上第131次發(fā)射
岑拯的工作單位,是坐落在北京南苑的中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院,這裡被譽(yù)為“中國神箭的發(fā)源地”,是國資委下轄特大型央企、中國航太科技集團(tuán)的第一分院,系統(tǒng)內(nèi)常簡稱“一院”。1989年,岑拯從北京航太航空大學(xué)碩士畢業(yè)後來到一院,起初,在一部從事“長征三號(hào)甲”火箭的空氣動(dòng)力和熱設(shè)計(jì)工作,後來,被抽調(diào)到總體組,並擔(dān)任總體組組長,先後任室主任、副總師,2004年出任“長征三號(hào)甲”系列火箭總指揮。
岑拯擔(dān)任總指揮後,執(zhí)行的第一發(fā)發(fā)射任務(wù)就面臨著一次重大考驗(yàn)。2004年9月,長三甲遙九火箭進(jìn)入靶場,在進(jìn)行地面測試的第3天,平臺(tái)突然倒臺(tái)。如果是正式發(fā)射,將是一起箭毀星亡的慘劇。岑拯帶領(lǐng)同事們從源頭排查,最終發(fā)現(xiàn)是設(shè)備老化引起電路閉合不嚴(yán),導(dǎo)致指令錯(cuò)誤,致使平臺(tái)倒臺(tái)。
正是在類似這樣的一次又一次調(diào)試、測試、糾錯(cuò)、評(píng)審中,岑拯與同事們的責(zé)任感與使命感與日俱增,駕馭火箭的技術(shù)與能力也日漸增強(qiáng)。在成功發(fā)射“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星後,“嫦娥二號(hào)”的發(fā)射任務(wù)又一次由岑拯和他的團(tuán)隊(duì)來承擔(dān),岑拯又一次被推上奔月工程運(yùn)載火箭系統(tǒng)總指揮的關(guān)鍵位置。
相比“嫦娥一號(hào)”,“嫦娥二號(hào)”任務(wù)對(duì)運(yùn)載火箭推力的要求更大,衛(wèi)星入軌精度要求更高。航太界有一個(gè)形象的比喻,發(fā)射衛(wèi)星就像一種特殊的“打靶”,力量要把握得恰到好處——推力大了,衛(wèi)星有可能直接撞上月球;推力小了,衛(wèi)星又可能與月球擦肩而過。經(jīng)過反覆研究論證,航太領(lǐng)導(dǎo)與專家們確定由“長征三號(hào)丙”來擔(dān)當(dāng)“嫦娥二號(hào)”的運(yùn)載重任。
自2008年首飛以來,“長征三號(hào)丙”已經(jīng)進(jìn)行了4次發(fā)射,成功率100%。與發(fā)射“嫦娥一號(hào)”的“長征三號(hào)甲”火箭相比,“長征三號(hào)丙”運(yùn)載能力由2.6噸提高到了3.8噸,可以將“嫦娥二號(hào)”直接送入近地點(diǎn)高度約200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)高度約38萬公里的地月轉(zhuǎn)移軌道,開闢了地月之間的“直航航線”,而“嫦娥一號(hào)”是先發(fā)射到地球附近的過渡軌道,繞地球7天后才飛向月球,如果説“嫦娥一號(hào)”是“走步梯”,“嫦娥二號(hào)”相當(dāng)於“坐電梯”一步到位。
儘管3年前就擔(dān)任“嫦娥一號(hào)”探月工程火箭系統(tǒng)的總指揮,順利完成了“嫦娥一號(hào)”的發(fā)射,但任務(wù)臨近,岑拯還是很緊張,他和同事們神經(jīng)始終繃著,不放過每一個(gè)細(xì)節(jié),“幹我們這一行的,謹(jǐn)慎慣了,似乎都有點(diǎn)強(qiáng)迫癥了,哪個(gè)環(huán)節(jié)不親眼看一看,就總惦記,看了才踏實(shí)。”
“火箭發(fā)射的成功,是嫦娥飛天的第一步。”迄今為止,人類已進(jìn)行的100余次探月活動(dòng)成功率僅約為50%,專家分析稱多數(shù)問題源自火箭。在新中國50餘年的航太發(fā)展史上,有著航太人無法忘卻的痛:1996年2月15日,“長征三號(hào)乙”火箭托舉著衛(wèi)星在發(fā)射臺(tái)上準(zhǔn)備出征,當(dāng)人們翹首企盼它首戰(zhàn)告捷時(shí),火箭卻在起飛後不久就撞在發(fā)射場附近的山坡上,星箭俱毀……火海燒掉了火箭和衛(wèi)星,卻燒不掉航太人的夢(mèng)想,航太史上那些黑色的日子,讓航太人深深銘記“嚴(yán)、慎、細(xì)、實(shí)”的工作作風(fēng)。
每一次火箭發(fā)射,都令電視機(jī)前的觀眾期待而又緊張,對(duì)於航太人來説更是如此。“航太是一個(gè)高投入、高風(fēng)險(xiǎn)的行業(yè),成熟不代表成功,一次成功不代表次次成功,次次成功不代表永遠(yuǎn)成功。每一次發(fā)射,我們都必須全力以赴。”“只準(zhǔn)成功,不準(zhǔn)失敗”、“萬無一失,確保成功”、“成功發(fā)射,精確入軌”,這些張貼在航太博物館墻上的航太人出征宣言,早已銘刻在岑拯與同事們的骨髓中。
“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星的發(fā)射,是長征系列火箭的第131次飛行,也是2010年中國第10次航太發(fā)射。2010年國慶之夜,在電視機(jī)前,我們看到:在“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星升空半小時(shí)後,發(fā)射環(huán)節(jié)宣告成功。作為繞月探測工程火箭系統(tǒng)總指揮的岑拯,和他的團(tuán)隊(duì)笑容燦爛,掌聲一片。然而,當(dāng)夜,他們並未狂歡,只是像平常週末一樣,來一小罐啤酒,然後回到忙碌的工作常態(tài)中。
從28年到9年的歷史跨越
中國是火箭的故鄉(xiāng)。大約600年前的萬戶,是世界上第一個(gè)利用火箭向太空搏擊的英雄。雖然最終萬戶因此而殞命,但他借助火箭推力升空的創(chuàng)想?yún)s使得他被世界公認(rèn)為“航太始祖”,並激勵(lì)著中國一代又一代航太人早日實(shí)現(xiàn)飛天夢(mèng)。
自1956年10月6日中國第一個(gè)火箭導(dǎo)彈研究機(jī)構(gòu)——國防部第五研究院正式宣佈成立至今,一代又一代航太人自強(qiáng)不息、集智攻關(guān),在導(dǎo)彈武器、運(yùn)載火箭、衛(wèi)星應(yīng)用、載人航太、空間探測等方面不斷創(chuàng)新,取得了一個(gè)又一個(gè)舉世矚目的成就:
1970年4月24日,“長征一號(hào)”運(yùn)載火箭將中國第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號(hào)”送入太空,自此,中國成為繼前蘇聯(lián)、美國、法國和日本之後,第5個(gè)能夠獨(dú)立研製和發(fā)射衛(wèi)星的國家;雖是後發(fā),但“東方紅一號(hào)”重達(dá)173公斤,比前蘇聯(lián)、美國、法國、日本4國發(fā)射的第一顆衛(wèi)星的總和還要重;
1975年11月,“長征二號(hào)”火箭成功地發(fā)射了中國的第一顆返回式遙感衛(wèi)星,使中國成為世界上第3個(gè)掌握衛(wèi)星回收技術(shù)的國家;
1984年4月,“長征三號(hào)”火箭成功地發(fā)射了中國第一顆試驗(yàn)通信衛(wèi)星,使中國成為世界上第3個(gè)使用低溫燃料發(fā)動(dòng)機(jī)和第2個(gè)掌握髮動(dòng)機(jī)高空2次點(diǎn)火技術(shù)的國家,從此,中國具備了地球靜止軌道衛(wèi)星的發(fā)射能力;
1990年4月7日,“長征三號(hào)”火箭成功發(fā)射美國休斯公司製造的商用通信衛(wèi)星“亞洲一號(hào)”,中國從此躋身被歐美航太大國壟斷的商業(yè)發(fā)射市場。令國人自豪的是,長征火箭第一次發(fā)射國外衛(wèi)星,就刷新了以往31顆休斯同類衛(wèi)星的入軌精度記錄;
2003年10月15日,“長征二號(hào)F”捆綁式火箭將楊利偉乘坐的“神舟”五號(hào)飛船準(zhǔn)確送入浩瀚太空,實(shí)現(xiàn)了中華民族的飛天夢(mèng)想,中國成為繼前蘇聯(lián)和美國之後第3個(gè)把宇航員送上太空的國家;
……
事實(shí)證明,人類飛天夢(mèng)想的實(shí)現(xiàn)離不開運(yùn)載火箭。運(yùn)載火箭技術(shù)是航太技術(shù)最基本的組成部分,是奪取空間優(yōu)勢(shì)的核心能力,是開發(fā)和利用空間資源的前提,世界上各航太大國都把發(fā)展先進(jìn)的航太運(yùn)載技術(shù)作為保持其領(lǐng)先地位的戰(zhàn)略部署之一。
岑拯所在的中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院,是中國最大的火箭研製、試驗(yàn)和生産基地。歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展,中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院從無到有,從小到大,從弱到強(qiáng),先後研製出四大系列十多種型號(hào)的長征系列運(yùn)載火箭,其中,“長征二號(hào)F”載人航太火箭被黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人授予“神箭”稱號(hào),“長征二號(hào)丙”、“長征三號(hào)甲”火箭被授予“金牌火箭”稱號(hào)。
中國系列運(yùn)載火箭取名為“長征”,寓意很明顯:中國的火箭事業(yè)一定會(huì)像紅軍長征一樣,克服艱難險(xiǎn)阻,到達(dá)勝利的彼岸。從1970年“長征一號(hào)”火箭成功發(fā)射“東方紅一號(hào)”衛(wèi)星以來,中國“長征”系列運(yùn)載火箭走過了從常規(guī)推進(jìn)劑到低溫推進(jìn)劑、從串聯(lián)到捆綁、從一箭單星到一箭多星、從發(fā)射衛(wèi)星到發(fā)射載人飛船的技術(shù)歷程與跨越,“長征”已成為中國第一、世界知名的高科技品牌。
2007年6月1日,是中國航太事業(yè)發(fā)展史上具有里程碑意義的日子,這一天,“長征三號(hào)甲”運(yùn)載火箭成功地將“鑫諾三號(hào)”通信衛(wèi)星送入太空,書寫了長征火箭家族的第100次太空之旅,這使得中國成為美國、俄羅斯和歐洲之後第4個(gè)實(shí)現(xiàn)航太發(fā)射過百次的國家。令人驕傲的是,這100次發(fā)射中,93次都是成功的。雖然與俄、美等航太強(qiáng)國相比,中國運(yùn)載火箭的發(fā)射次數(shù)還不是最多,但發(fā)射成功率卻位居世界前列,尤其是2000年至今,中國運(yùn)載火箭的發(fā)射成功率與同期世界各國相比堪稱第一!
尤其令人矚目的是,這100次發(fā)射中,從第1次到第50次發(fā)射,用了28年的時(shí)間,而從第51次到第100次發(fā)射,僅用了9年時(shí)間!上世紀(jì)80年代,我國幾年才能生産、發(fā)射一發(fā)火箭;上世紀(jì)90年代,我國每年也只能生産、發(fā)射兩三發(fā)火箭,而今,我國第150次發(fā)射將在未來4年內(nèi)完成,“十二五”期間,我國火箭發(fā)射頻率將達(dá)到一年15次到25次,這標(biāo)誌著中國運(yùn)載火箭的生産與發(fā)射已實(shí)現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)、研製到應(yīng)用的跨越,進(jìn)入了産業(yè)化時(shí)代。作為國家新興戰(zhàn)略産業(yè),火箭産業(yè)對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的影響力正與日俱增。
火箭“長征”路漫漫
長征系列火箭發(fā)射100次時(shí),國務(wù)院總理溫家寶批示説:“這100次發(fā)射,是我們國家航太事業(yè)發(fā)展的一個(gè)里程碑,也是我們航太事業(yè)的新起點(diǎn)。”對(duì)於中國航太人來説,總理的批示是鼓舞,更是鞭策,“50餘年來,新中國的火箭生産與發(fā)射取得了非常了不起的成就,然而,‘長征’之路依然還很漫長。”
橫向來看,中國在火箭發(fā)射次數(shù)上,與世界航太強(qiáng)國相比,尚有一定差距:俄羅斯總共發(fā)射了3000余次,美國也已發(fā)射有2000余次,歐空局的“阿裏安”火箭也已發(fā)射逾百次。在運(yùn)載能力上,中國與俄、美等航太強(qiáng)國相比,也還存在一定差距:俄、美兩國已經(jīng)可以發(fā)射太空梭、空間站了,中國這方面還沒有。令國人期待的是,目前正在研製中的中國新一代大運(yùn)載火箭“長征五號(hào)”的近地軌道運(yùn)載能力將達(dá)到25噸,這樣的運(yùn)載能力將有望發(fā)射大噸位空間站,屆時(shí),中國與俄、美等航太強(qiáng)國的差距將進(jìn)一步縮小。
談到中國火箭的發(fā)展及趨勢(shì),浸淫業(yè)界20餘年,身為一線管理,岑拯有很多的想法與憧憬,“首先一條,作為高投入、高風(fēng)險(xiǎn)的特殊行業(yè),火箭的發(fā)展離不開黨中央、國務(wù)院、中央軍委的親切關(guān)懷,離不開中國航太科技集團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心與領(lǐng)導(dǎo),離不開院領(lǐng)導(dǎo)的總體規(guī)劃,離不開各有關(guān)部門、單位的大力支援。”
在岑拯看來,要加強(qiáng)和鞏固航太大國地位,使我國變成航太強(qiáng)國,需要研製新一代運(yùn)載火箭,以“無毒、無污染、低成本、高可靠、適應(yīng)性強(qiáng)、安全性好”為發(fā)展目標(biāo),逐步實(shí)現(xiàn)運(yùn)載火箭的更新?lián)Q代,形成包括小型、中型、大型運(yùn)載火箭在內(nèi)的不同運(yùn)載級(jí)別的新型運(yùn)載火箭系列,來滿足人造衛(wèi)星、載人飛船、貨運(yùn)飛船、空間站等多種不同類型有效載荷的發(fā)射需要。液氫、液氧、煤油等無毒、無污染的綠色環(huán)保推進(jìn)劑將是火箭改良的一個(gè)方向。未來的火箭還將減少對(duì)衛(wèi)星的震動(dòng)和噪音干擾,讓衛(wèi)星擁有一個(gè)舒適的“乘坐”空間。今後,運(yùn)載火箭還將向部分可回收、部分可重復(fù)使用、“一箭多星”的方向發(fā)展,以提高火箭的性價(jià)比。