中国新一代运载火箭发展展望_李东
中国航天人事例
中国航天人事例
中国航天事业的发展离不开众多优秀的航天人事例，以下是其中的部分人物事迹：- 长征五号运载火箭总设计师李东：从论证到预研再到立项研制，李东参与了长征五号运载火箭的研制工作。
在经历第二次发射失败后，李东和团队通过240多项关键技术突破、15000余秒关键技术试验和900多个日夜的磨砺，成功完成了长征五号的第三次发射任务。
- 空间站系统总设计师、中国工程院院士杨宏：初调入神舟飞船研制队伍时，杨宏年仅29岁。
在担任神舟六号飞船副总设计师期间，杨宏通过到主要协作单位实地考察、与车间技术人员面对面交流等方式，确保了飞船13个分系统、643台设备无一差错。
- 北斗卫星导航系统工程副总设计师、北斗三号卫星首席总设计师谢军：1982年大学毕业后，谢军踏入中国航天的大门。
在担任北斗二号导航卫星总设计师后，谢军顶住各方压力，成功完成了国家交予的使命。
这些航天人在自己的工作岗位上默默耕耘，为中国航天事业的发展做出了重要贡献。
他们的故事展现了中国航天人的精神风貌，也激励着更多人投身航天事业。
我国新一代大型运载火箭长征-5首飞大捷
构型２ ： 级半构型， 芯级５ ｍ
，芯一级采月 １
２ 台ｙｌ ｖ ７ ７ 液氧／ 液氯发动机 ，芯 ■绒采川２ 台Ｙ Ｆ ７ ５ Ｄ 液 氧／ 液 氢发动机 ，捆绑４ 个３ ． ３ ５ ｍ Ｉ ： 助推 器 ，每个 助 推 器采用２ 台ＹＩ １ ｏ ０ 液 氧／ 煤 汕发动机 。 次发 射
构 型４ ： 一级 半构型 ，共芯级５ ｍ直径 ，芯一级 采 用２ 台 ＹＦ ７ ７ ｉ ｆ ￣ 氧／ 液 氯 发动 机 ，捆 绑２ 个２ ． ２ ５ Ｉ ｌ ｌ 直
绑４ 个助 推 器 ，起 质量 ｔ ￣ Ｓ ７ ８ ｔ ， 由箭体结 构、动 力
计思想 ，以 “ ‘ 个 系列、两种 发动机 、三个模块 ” 为
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☆ 中 国航 天 Ｓ ｐ ａ ｃ ｅ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ Ｉ 国 际 太 空・ ２ ０ １ ６ － １ １
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技 术研 究院 负责研 制 ，３ ． ３ ５ ｍ直 助推 模块 由 卜 海 航 天技 术研 究院 负责研 制 ，三型主 发动 机 １ 中【 玉 ］ 航 久推 进技 术研 究院 负责 研制 。长征 ５ 将 是我 未 来航 犬
构 型３ ：两级 半构 ，其芯级 ５ ｍ直径 ，芯一级 采 用２ 台Ｙ Ｆ ７ ７ 液氧／ 液 氧发动机 ，芯二级采 用２ 台ＹＦ
２ Ｏ １ ６ 年１ １ 月 ３日晚 ， “ ５、４ 、 ３ 、２ 、１ ， 点 火 ！” 伴 随 着 指 挥 员
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一代 大 型 运 载 火 箭 长 征 ● ５
喊 出 的 起 飞 、助 推 分 离 、 整 流 罩 分
长征五号运载火箭两总系统莅临213 所考察调研
长征五号运载火箭两总系统莅临213 所考察调研
作者：李钊鑫
来源：《中国军转民》 2020年第6期
2020 年5 月20 日，长征五号运载火箭总指挥王珏、总师李东一行10 人莅临213 所进行考察调研，随同的有航天科技集团成员单位专家和技术人员，213 所所领导、科技委成员、专业总师等陪同调研。
王珏、李东一行参观了213 所展室，了解了火工品发展历程和213 所在武器装备、航空航天、核电等领域的发展成就。
王珏总指挥充分肯定了213 所作为长征五号运载火箭承研单位开展的各项科研工作，对213 所保障国家重大任务顺利实施所做出的贡献给予赞扬。
在听取了长征五号运载火箭配套火工品质量控制情况汇报后，王珏强调，长征五号运载火箭是我国新一代大型液体运载火箭，运载能力处于全球前列，大幅度提高了我国进入宇宙空间的能力，对实施探月三期工程、空间站建设、深空探测任务具有重要意义。
火工品虽小，但十分重要，要从思想上高度认识，以“万无一失”的产品目标严格质量管控，进一步强化风险管理，充分掌握供应链的质量控制状态，做到心中有数。
李东指出，要在研发过程中做好产品技术参数的分析及确认，加强技术交流、促进合作发展、关注产品细节、确保质量可靠。
213 所对长征五号运载火箭两总系统的莅临调研和关注认可表示衷心的感谢，并强调，作为火工品行业的引领者，213 所将以雄厚的技术实力、丰富的研发经验、专业的人才队伍和优秀的保障服务，一如既往大力支持我国航天事业发展，同时进一步提升创新能力、加强技术研究、保证产品质量，为长征五号运载火箭后期任务顺利推进奠定坚实基础。
（李钊鑫）。
介绍一位中国航天人的事迹100字作文
中国有很多航天人，为你介绍其中一位：长征五号运载火箭总设计师李东。
长征五号运载火箭，被称为“胖五”，是我国由航天大国向航天强国迈进的关键一步。
从“嫦娥”探月到“天问”探火再到空间站巡天，都离不开运载火箭搭建通往太空的“天梯”。
为了长征五号的研制，李东追梦30年，从启动论证到预研，再到立项研制，他都参与其中。
2016年长征五号实现首飞，然而第二次发射任务时却宣告失败。
面对失败，李东带领团队不断攻坚，突破了240多项关键技术，进行了15000余秒关键技术试验，历经900多个日夜的磨砺和10余万航天人的坚守，终于在2019年12月27日，长征五号圆满完成第三次发射任务。
长征五号的浴火重生，是一场与时间的赛跑，更是一场十余万人共同的“马拉松”。
这样一群航天人，他们数十年如一日，驯火牧天、携山揽海，眼里尽是星辰和远方。
“长征”五号:中国新一代运载火箭的旗舰
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信息管理、速率陀螺与惯组角速度信息系统级故 障诊断和重构控制等冗余技术。构建了飞行控制、 贮箱增压、推进剂利用的集成数字网络化架构，确 保了火箭安全可靠飞行，使控制系统的可靠性指 标达到国际领先水平。
“长征”五号火箭采用5m芯级直径、助推前 捆绑传力结构形式，全箭的动力学特性异常复杂； 助推器和芯级分别采用液氧煤油发动机和液氢液 氧发动机，助推器发动机推力占比90%以上，姿控 稳定性设计难度大。首次论证采用了助推与芯级发 动机联合摇摆控制技术，攻克了异类发动机联合 摇摆稳定性控制技术，建立了大型火箭稳定性分析 方法及设计、仿真、试验等工程实现体系，解决 了多输入控制系统稳定性分析难题。
■ 中国运载火箭技术研究院 李东 王珏 北京宇航系统工程研究所李平岐
“长征”五号运载火箭是我国全新研制的新一代大型低温运载火箭 ，2006年获得国家立项、正式 开始工程研制；2016年11月3日，“长征”五号火箭在海南文昌航天发射场首飞取得圆满成功；2020年 7月23日彳“长征”五号火箭执行首次应用性发射，成功将我国首次火星探测任务“天问”一号探测器 准确送△導隽塑火转移轨道，“天问”一号探测器也是世界航天史上发射过的最重的火星探测器。“长 征尹茅災侖箸次突破第二宇宙速度，其成功发射拉开了我国行星际探测的序幕 ，使得我国的航天发 釵篦勿逐Ff—个新台阶。“长征”五号运载火箭的成功研制及工程应用，标志着中国人独立、自主、自 驟甦间的能力大幅提升，具备了更大、更强的空间探测及开发应用能力，是我国由航天大国迈 备徹强国的重要标志。
屮国桃炙2021年第6期'
图3 5m直就结构加工制造儒况
YF-77发动机是我国推力最大、燃烧室压力 最高的氢氧火箭发动机，与上一代氢氧发动机相比， 真空推力提高9倍，燃烧室压力提高2.5倍，氢泵 功率提高19倍，研制过程中突破了大推力氢氧发 动机启动控制、高性能稳定燃烧喷注器、高压大 热流推力室冷却、涡轮泵轴向力平衡等关键技术, 攻克了推力室高频燃烧不稳定、大悬臂高速柔性 氧转子气固耦合作用下涡轮盘振动抑制等技术难 题。YF-77发动机代表了我国氢氧发动机技术的最 高水平，其成功研制填补了我国大推力氢氧发动 机的空白。
中国火箭的未来发展趋势
中国火箭的未来发展趋势
中国火箭的未来发展趋势可能包括以下几个方面：
1. 大型运载火箭的发展：中国已经成功研发了长征五号和长征七号等大型运载火箭，未来可能继续完善和升级这些型号，提高运载能力和可靠性。
2. 低成本商业运载火箭的发展：中国已经开始研发低成本商业运载火箭，类似于SpaceX的猎鹰9号火箭。
未来，中国可能会进一步发展这些商业运载火箭，以满足日益增长的商业航天需求。
3. 可重复使用火箭技术的研究：可重复使用火箭技术可以降低航天成本，提高火箭的利用率。
中国已经开始研究可重复使用火箭技术，未来可能会在这方面取得进一步的突破。
4. 深空探测任务的展开：中国已经成功实施了嫦娥探测月球和天宫空间实验室等任务，未来可能会扩大深空探测任务的范围，包括探测火星等行星。
5. 国际合作的加强：中国与国际航天机构和其他国家的合作呈现增长趋势，未来中国可能会进一步加强国际合作，分享技术和资源，共同推动航天事业的发展。
总体来说，中国火箭的未来发展趋势将包括提高运载能力、降低成本、探索深空、研究可重复使用技术以及加强国际合作等方面。
这些努力将有助于中国在航天领
域取得更多的成就。
演讲稿：航天男人很靠谱--李东
航天男人很靠谱--李东1970年，中国人第一次发射人造卫星，那一年我三岁，正是一个爱问问题的年纪。
每当我的父亲被我没完没了的为什么，问得哭笑不得的时候，他就会说，这有什么为什么呢，火箭都发射啦，卫星都上天啦，所以在我那会的记忆里边，发射卫星、发射火箭，是这个世界上，最神秘、最牛的一件事情。
这个想法就像一个种子一样，种在我的心底，等到我高中毕业的时候，为高考填什么志愿犯了愁。
有一天，我在图书馆里边，看到一本《人民画报》，上面有一张“长征三号”的照片，突然我小时候那个想法，就像一颗种子苏醒了一样，我就想如果我不去学航空航天，不去从事这个职业，我可能这一生都没有机会去接触一枚真正的运载火箭。
所以一瞬间，我就知道志愿怎么报了：北航、西工大、南航，而且还豪气万丈地说了一句，不服从分配。
这样呢，在北航的五系读了四年本科，然后又去西工大上了一年研究生基础课，之后就来到我现在工作的这个单位——中国运载火箭技术研究院，工作了整整25年，这25年里有13年，都是在做“长征五号”。
可以说我这一生，就只干了这一件事情。
有人问，中国为什么要搞“长征五号”大火箭？为什么要搞航天？昨天，我在网上看了一篇文章，刘亚洲上将写道，太空是如今这个世界里边，所有国家和军队最后的希望，失去了太空，将会失去未来。
我觉得将军说得非常好，在当今这个世界，中国这样一个大国，如果我们没有独立、自由自主地进入空间的能力，就好像大航海的时代，我们不能造船一样，就像当年闭关锁国的大清王朝，错过大海一样，我们将会错过太空。
所以发展“长征五号”只有一个目的，就是要大幅度地提高中国人进入空间的能力。
这个火箭的特点就是突出一个“大”字，大的发动机、大的结构、大的电气系统、大的地面支持系统。
我们发动机单台推力达到了120吨，是中国火箭发动机里边推力最大的，采用的是高压补燃技术，它的压力，泵后压力最高达到50个兆帕，我们周利民副院长说得很形象，它可以把黄浦江的水直接打到青藏高原上去。
中国运载火箭技术的成就与展望
他相关行业的发展。据统计, 建国以来, 在 中国研制的 1 100 多种新材料中, 80% 是因 航天技术发展需要而研制的, 火箭和卫星的 研制经费 70% 用于科研和基础工业部门。
2 今后的发展设想
2. 1 压缩现有运载火箭的型谱, 提高可靠 性, 适当修改与完善
尽管 “长征”火箭已经取得举世瞩目的 成就, 但仍存在以下不足。
除上面已经提到的外, “长征”火箭的 入轨精度、有效载荷系数、运载能力和适应 能力等均可认为属国际一流水平。
1. 5 经济性能好 以 GT O 发射为例, 长征- 3B 发射费
用约为 1. 4 万美元/ 千克, 以 M EO ( 接近 SSO) 发射为例, 长征- 2C/ FP 的发射费用 约为 1. 6 万美元/ 千克, 这在国际商业卫星 发射市场上均属有竞争力的价格。
11
0
LEO
1
LEO
0
LEO
4
长征- 2C/ F P
1 997 -0 9-01
7
5
长征- 2D
1 992 -0 8-09
3
0
LEO
0
LEO
6
长征- 2E
1 990 -0 7-16
7
2
LEO
7
长征- 2F
1 999 -1 1-20
2
0
LEO
8
长征- 3
1 984 -0 1-29
13
3
GT O
9
长征- 3A
火箭的总体要素见表 1。
表 1 “长征”火箭总体要素一览表
起飞重量 高度 最大直径星罩直径
起飞推力 助推
火箭型号
级数
/t
/m
空中大课堂主题征文作文10篇
空中大课堂主题征文作文10篇在学习、工作或生活中，大家最不陌生的就是作文了吧，作文可分为小学作文、中学作文、大学作文(论文)。
下面小编为大家带来空中大课堂主题征文作文，希望大家喜欢!空中大课堂主题征文作文1长征五号3日成功首飞，开启了我国深空探测的新时代。
作为我国目前推力的运载火箭，长征五号拥有强大的“中国芯”，其动力系统由中国航天科技集团第六研究院自主研制。
长征五号是实现未来探月工程三期、载人空间站、首次火星探测任务等国家重大科技专项和重大工程的重要基础和前提保障。
按计划，20__年嫦娥五号落月采样返回、20__年发射空间站核心舱、20__年发射火星探测器等任务都将依靠长征五号来实现。
从20__年立项至今，长征五号冲刺了20__年。
但是，从提出论证到如今，长征五号整整走了30年，可谓30年磨一“箭”。
上个世纪80年代中期，时任长征三号甲系列运载火箭总设计师龙乐豪，带领团队深入研究国际航空发展方向，结合我国当时的技术基础，提出了发展大火箭的设想。
从那时起，中国开启了大火箭的漫漫征途。
1986年，在国家“863”计划支持下，我国开始了论证研制新一代运载火箭。
1995年，我国开展新一代运载火箭方案论证以及液氧煤油与氢氧两种大推力火箭发动机关键技术研究。
20__年，120吨级液氧煤油发动机立项研制。
20__年，50吨级液氢液氧发动机立项研制。
20__年，国务院正式批准新一代运载火箭基本型长征五号立项研制，从此开始长达20__年的攻坚磨砺。
航天科技一院长征五号运载火箭总设计师李东告诉记者，仅就火箭捆绑结构而言，由于长征五号火箭芯级推力每个捆绑点高达330吨，比以往的中型火箭增加了3倍多，这就意味着大火箭必须采取全新的设计。
在没有任何经验可以借鉴的情况下，航天科技集团一院的设计人员，进行了上千次的结构模型分析和优化，历时数年终于完成了“大推力捆绑结构设计”，实现了我国火箭结构设计的重大突破。
5米直径大型箭体结构为我国运载火箭首次采用，是火箭实现运载能力重大跨越的基础，无论是设计、制造还是试验，难度都极大。
北斗专列—CZ-3A系列火箭发展回顾和未来展望
第４卷 第６期２０２０年１１月宇航总体技术Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＶｏｌ．４Ｎｏ．６Ｎｏｖ．２０２０收稿日期：２０２０－０１－０１；修订日期：２０２０－０５－０１作者简介：张亦朴（１９７８－），男，硕士，高级工程师，主要研究方向为运载火箭总体设计技术。
Ｅ－ｍａｉｌ：１８９１０５９３６５５＠ｓｏｈｕ．ｃｏｍ北斗专列—ＣＺ－３Ａ系列火箭发展回顾和未来展望张亦朴，周天帅，刘立东，李 聃，胡 炜（北京宇航系统工程研究所，北京１０００７６）摘 要：ＣＺ－３Ａ系列运载火箭承担了北斗工程，包括北斗一号、北斗二号和北斗三号的全部发射任务，被称为“北斗专列”。
在北斗工程历时２６年的研制过程中，ＣＺ－３Ａ系列火箭突破了一系列关键技术，使火箭具备了从地球同步转移轨道（ＧＴＯ）到倾斜同步转移轨道（ＩＧＴＯ）、中圆转移轨道（ＭＴＯ），从一箭一星发射至转移轨道，到一箭双星发射至转移轨道，再到一箭双星直接发射入轨的发射能力，实现了跨越发展。
满足了北斗工程的发射任务需求，北斗工程共计４４箭、５９星，ＣＺ－３Ａ系列火箭发射均获得了圆满成功，成功率达到了１００％。
关键词：ＣＺ－３Ａ；运载火箭；北斗 中图分类号：Ｖ４２ 文献标识码：Ａ文章编号：２０９６－４０８０（２０２０）０６－００１６－０７Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｒｅｔｒｏｓｐｅｃｔ ａｎｄ Ｆｕｔｕｒｅ Ｐｒｏｓｐｅｃｔ ｏｆ ＬＭ－３ＡＳｅｒｉｅｓ Ｌａｕｎｃｈ Ｖｅｈｉｃｌｅ ｆｏｒ Ｂｅｉｄｏｕ ＭｉｓｓｉｏｎｓＺＨＡＮＧ Ｙｉｐｕ，ＺＨＯＵ Ｔｉａｎｓｈｕａｉ，ＬＩＵ Ｌｉｄｏｎｇ，ＬＩ Ｄａｎ，ＨＵ Ｗｅｉ（Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００７６，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ＬＭ－３Ａｓｅｒｉｅｓ ｌａｕｎｃｈ ｖｅｈｉｃｌｅｓ ｕｎｄｅｒｔｏｏｋ ａｌｌ ｔｈｅ ｌａｕｎｃｈｉｎｇ ｍｉｓｓｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｂｅｉｄｏｕ－１，Ｂｅｉｄｏｕ－２ａｎｄ Ｂｅｉｄｏｕ－３．Ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｂｅｉｄｏｕ ｍｉｓｓｉｏｎｓ，ｔｈｅ ＬＭ－３Ａｓｅｒｉｅｓ ｌａｕｎｃｈｖｅｈｉｃｌｅｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｇｒｏｕｎｄｂｒｅａｋｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ａｎｄ ａｃｈｉｅｖｅｄ ｔｈｅ ｓｐａｎｎｉｎｇ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ｔｈｅａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｌａｕｎｃｈｉｎｇ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐａｙｌｏａｄｓ ｔｏ ＧＴＯ，ＩＧＴＯ ａｎｄ ＭＴＯ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ，ｆｒｏｍ ｓｅｎｄｉｎｇｏｎｅ ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ ｉｎｔｏ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｏｒｂｉｔ ｔｏ ｓｅｎｄｉｎｇ ｔｗｏ ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ ｉｎｔｏ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｏｒｂｉｔ，ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ ｔｏｓｅｎｄｉｎｇ ｔｗｏ ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｏｒｂｉｔ ｄｉｒｅｃｔｌｙ．Ｔｈｅ ｌａｕｎｃｈ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｂｅｉｄｏｕ ｍｉｓｓｉｏｎ ｈａｖｅｂｅｅｎ ｍｅｔ，ｗｉｔｈ ４４ｌａｕｎｃｈｅｓ ａｎｄ ５９ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ ｉｎ ｔｏｔａｌ．Ａｌｌ ｔｈｅ ｌａｕｎｃｈｅｓ ｗｅｒｅ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌ，ｗｉｔｈ ｔｈｅｓｕｃｃｅｓｓ ｒａｔｅ ｏｆ １００％．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＣＺ－３Ａ；Ｌａｕｎｃｈ ｖｅｈｉｃｌｅ；Ｂｅｉｄｏｕ０ 引言２０２０年６月２３日，长征三号乙遥六十八火箭在西昌卫星发射中心成功发射了北斗工程第５５颗全球导航卫星，即北斗三号最后一颗卫星，标志着我国全球卫星导航定位系统的建成。
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足日益增大的运载能力的需求 , 用于发射军用和民
用 (政府 、 商用)有效载荷 ;二是通过降低成本和 提高可靠性来赢得市场 。这些新型运载火箭的主要
总体参数见表 1 。
表 1 国外新型运载火箭主要总体参数 Table 1 Major characteristics of foreign launch vehicles
1 我国长征火箭的现状
我国航天运载技术的发展起步于上世纪 50 年 代 , 经过了长期艰苦的努 力和探索 , 1970 年 4 月 24 日 , 中国研制的长征一号 (CZ -1) 运载火箭发 射成功 , 将中国第一颗人造地球卫星送入轨道 , 实 现了 “两弹一星” 的宏伟规划 , 也标志着中国进入 太空的开始 。
型号
芯级直 径m
芯一级发动机 单台推力 kN
整流罩直径 级数 m
助推器数量 单台推力
液体
固体
运载能力 t LEO GTO
开始研制时间 首飞时间 已
飞行次数 ＊
备注
美 国宇 宙神 5 系列
3.81
RD -180 液氧 煤油 发 动机 3 827
4.2 ～ 5.4
2
0或 2 3 827 kN
0～ 5 1 361 kN
4)采用无毒 、 无污染推进剂 ; 5)低成本 、 高可靠 、 测试操作方便 。 3.2 总体发展思路 新一代运载火箭按照 “立足长远 、 统筹规划 、 优先发展 、 分 步实施” 的 发展原则 , 贯彻 “通用 化 、 组合化 、 系列化” 设计思想 , 基于已经开展工 程研制的 50 t 液氢/液氧发动机和 120 t 液氧/ 煤油 发动机 , 以及大直径箭体结构 , 首先完成芯级直径 5 m 的大型火箭 (见图 1)研制 , 大幅度提高我国 运载火箭的能力及技术水平 , 并为未来的系列化发 展奠定基础 , 主要总体参数见表 2 。 在此基础上 , 可根据需要进一步衍生出 3.35 m 直径中型运载火
2 5 000 kN
最大约 23 4 ～ 10.9 1994 2002 6 21 6.6 ～ 10.5 1987 1996 27
共有 5 种 构型
共有 3 种 构型
俄罗斯安加拉 系列
4.3 2.9
RD -191 液氧 煤油 发 动机 1 960
4.35 ～ 5.1
3
2或 4 1 960 பைடு நூலகம்N
—
2 ～ 24.5 2.8～ 7.3
1)从提高中国航天进入空间能力的角度出发 , 瞄准中国航天发展现实而迫切的需求来规划一个系 列化的运载火箭 , 而不是针对某 个特定的任务设 计;
2)采用大直径结构 、 大推力发动机等先进技 术 , 大幅度提高运载能力 , 低轨最大运载能力达到 25 t , GTO 最大运载能力达到 14 t ;
3)实现型号的三化 (通用化 、 组合化 、 系列 化) 设计 , 建成型谱化系列 , 以适应发射不同有效 载荷的要求 ;
激烈的商业发射市场竞争环境 , 各航天大国在不断
改进现有火箭的同时 , 大力研制新一代的商用运载
火箭 。目前美国已推出了德尔它 4 和宇宙神 5 两个 新型运载火箭系列[ 2 , 3] ;欧洲新研制了阿里安 5 运 载火箭并持续提高其运载能力[ 4] ;日本推出了 H 2A 火箭 系 列[ 5] ;俄 罗斯 正 在研 制 安加 拉 系列 火 箭[ 6] 。
[ 关键词] 航天 ;长征运载火箭 ;新一代运载火箭 [ 中图分类号] V47 [ 文献标识码] A [ 文章编号] 1009-1742 (2006)11 -0033-06
随着科技进步和人类社会的发展 , 航天技术水 平日益成为一个国家综合国力的重要标志 。 人类要 利用空间 , 开发空间 , 首先必须能够进入空间 , 这 是开展一切航天活动的基本条件 。 运载火箭是迄今 为止人类进入空间的最主要手段 , 也是我国在内的 大多数航天国家进入空间的唯一手段 。 运载火箭的 能力 , 决定了一个国家航天活动的规模 。因此 , 世 界各航天大国均把发展先进的运载技术作为保持其 领先地位的战略部署之一 , 一些发展中国家也将发 展航天运载技术作为提高其综合国力的重要手段 。
2 国外主流运载火箭及发展趋势
从 1957 年前苏联使用东方号运载火箭发射人 类第一颗人造卫星至今 , 运载火箭的发展已走过了 近半个世纪的历程 。 世界各国初期的运载火箭基本 是从弹道导弹改进而来的 , 普遍存在任务适应性单 一 、 型号众多 、 成本高等问题 。从 20 世纪 90 年代 开始 , 面对不断增长的空间资源开发需求以及日益
[ 收稿日期] 2006 -08 -23 [ 作者简介] 李 东 (1967-), 陕西延安市人 , 中国运载火箭技术研究院研究员 , 新一代运载火箭总设计师
34
中国工程科学
第8卷
发射和取得了连续 47 次发射成功的骄人战绩 , 包 括 4 次无人飞船和 2 次有人飞船的发射 , 为我国空 间技术和空间应用的发展 , 为国民经济发展和国防 建设做出了巨大贡献 。
最大约 25 4 ～ 12.7
1994 2002 8
共 有 14 种构型
美 国德 尔它 4 系列
5.08
欧空局阿里安 5
5.4
RS -68 氢 氧 发 动机 2 891
Vulcai n 氢 氧 发 动 机 1 350
4.07 ～ 5.13 5.4
2
0或 2 2 891 kN
2—
0或2或 4 511 kN
在 5 m 直径火箭系列构型中 , 选取构型 D 为基 本型火箭 。新一代运载火箭基本型为带助推的两级 火箭 :芯一级采用 5 m 直径模块 , 2 台 50 t 氢氧发 动机 (YF -77) 双摆 ;助推器采用 2 个 2.25 m 直 径模块和 2 个 3.35 m 直径模块 , 分别配置单台和 2 台 120 t 液氧煤油发动机 (YF -100), 每个助推器 摆动 1 台发动机 ;芯二级采用改进的 CZ -3A 三子 级氢氧发动机 (YF -75D)作为主动力 , 2 次启动 , 发动机双摆 , 另 外采用无 毒 、 无污 染辅助动 力系 统 ;整流罩直径 5.2 m , 长 18 m , 与有效载荷一起 垂直整体运输 、 吊装 。 基本 型火箭 总体布局 见图 2 。全箭总长 59.456 m , 起飞重量 643 t , 起飞推力 8 179 kN 。该火箭的地球同步转移轨道运载能力为 10 t , 其综合性能指标将达到国际上主流运载火箭 水平 。
图 1 5 m 直径火箭构型示意图 Fig.1 Profile of the new generation lounch vehicles with 5 m-dia core
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构型 箭体长度 m 整流罩长度 m 长细比 发动机台数 起飞质量 t 起飞推力 kN 起飞推重比 最大过载 kg 运载能力 t
箭和小型运载火箭 , 形成近地轨道运载能力最大覆 盖到 25 t 、 地球同步转移轨道运载能力最大覆盖到 14 t 的新一代运载火箭系列 。
5 m 直径大型火箭作为新一代运载火箭发展的 重点 , 其研制成功后将解决新一代运载火箭的关键 技术 , 在 3.35 m 模块和 2.25 m 模块的基础上 , 还 可以组合出 3.35 m 直径中型运载火箭和小型运载 火箭 , 实现我国运载火箭的升级换代 。 3.3 新一代运载火箭基本型总体技术方案
3)重复使用运载器由于技术难度大 , 近期难 以实现 , 今后很长一段时间内仍将是以发展一次性 使用运载火箭为主 , 同时适度开展重复使用运载器 的关键技术攻关 ;
4)受小卫星发射需求的牵引 , 各国正在积极 发展新一代经济 、 灵活的小型运载火箭 。
3 新一代运载火箭发展展望
尽管长征火箭已经取得了举世瞩目的成就 , 但 我们也应该清醒地认识到 , 长征火箭已很难适应未 来的发展需求 , 与国外先进技术相比还存在一定的 差距[ 11] , 火 箭运载能力相对较小 、 可靠 性需要提 高 、 推进剂有待更新 。 如若不采取有力的措施 , 长 征火箭可能丧失竞争和生存能力 , 制约我国航天技 术的发 展 , 无 法 保 持我 们 已 经 取 得的 航 天 大 国 地位 。 3.1 新一代运载火箭发展目标
成了 包括 14 种型号的火箭家族 , 可用于发射近地轨道 、 太阳同 步轨道和地球同步 转移轨道 的多种卫星 及载人飞 船 , 也可以进行深空发射任务 ;火箭总体技术性能达到 国际先进 水平 , 并 在国际 商业卫星 发射服 务市场 中占有 一席之地 。 为满足未来 航天技术发展的需 求 , 将加 快研 制新 一代 无毒 、 无污 染 、 高 性能 、 低 成本 的运 载火 箭 , 增强进入空间的能力 , 同时促进国民经济建设 , 提高我国的综合国力 。
中国工程科学
表 2 5 m 直径火箭主要总体参数 Table 2 Major characteristics of the new generation LVs with 5 m-diameter core
21 世纪头 20 年 , 是我国经济社会发展的重要 战略机遇期 , 也是我国科技发展 的重要战略机遇 期 。为了加强空间资源开发利用 , 维护国家利益 , 我国将大力发展空间事业 ;作为进入空间的基本能 力 , 我国的运载火箭将在此过程中起到至关重要的 作用 。 无论是 我国空间应用 、 科学探测 、 载人航 天 , 还是国际商业发射与国际合作 , 都对运载技术 提出了新的要求[ 1] 。因此 , 如何规划和发展我国的 新一代运载火箭 , 以跟上国际运 载技术的发展步 伐 , 为我国的国民经济建设和世界空间事业服务 , 已成为中国航天的当务之急 。
经过 30 余年的发展 , 中国的航天运载技术得 到了长足的发展 , 取得了举世瞩目的成就 。长征系 列火箭发展成为由多种型号组成的大家族 , 具备发 射低中高不同轨道 , 不同类型卫星及载人飞船的能 力 , 近地轨道 (LEO)运载能力达到 8.5 t , 太阳同 步轨道 (SSO)运载能力达到 6.1 t , 地球同步转移 轨道 (GTO)运载能力达到 5.1 t , 基本能够满足不 同用户的需求 。 自 1985 年中国政府宣布将长征系 列运载火箭投入国际商业发射服务市场以来 , 已将 28 颗外国卫星成功地送入太空 , 在国 际商业卫星 发射服务市场中占有了一席之地 , 成为我国为数不 多的具有自主知识产权和较强国际竞争力的品牌产 品 。 截止到 2006 年 7 月 , 长征火箭共进行了 89 次