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[转帖] 长征5号堪比东风41 中国将研3千吨级重型火箭[5P]

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长征5号堪比东风41 中国将研3千吨级重型火箭[5P]

   中国长征5号大型运载火箭发动机先进程度惊人,中国大火箭将在海南文昌发射基地首飞……西方媒体对中国大火箭关注与猜测的热情甚至不亚于对中国所谓新一代战略核武器“东风-41”的炒作。在长征系列运载火箭迎来第200次发射之际,《环球时报》记者走进中国大火箭的“出生地”一探究竟。



  长征5号是如何“长”成的
  始终被神秘色彩笼罩的大火箭生产制造基地,正式名称叫做天津航天长征火箭制造有限公司,隶属于航天科技集团第一研究院,位于距离天津港几十公里的天津市经济技术开发区。这个基地从外面乍一看和一般的厂区没有太大区别,除了院内偶尔看到巨型集装箱上喷涂的“航天”字样,《环球时报》记者在大院门口没有找到任何标明公司名称的牌匾或标志,让人完全无法将这里与外界盛传的大火箭摇篮联系在一起。
  大火箭制造基地总经理陶钢向《环球时报》记者介绍,该基地有多个大型装配车间,包括锻造铸造、表面处理、钣金、机械加工等,而出厂前的最后一步则是总装总测。在进入总装车间时,《环球时报》记者明显感觉到特殊之处:所有人都必须将相机等摄录器材存放在外,穿戴好防尘工作服并经过风淋处理之后,才被允许入内。在总装车间中间,水平摆放着一个巨大的火箭部件,记者原以为这就是长征5号的第一级,但陶钢解释称,这只是长征5号火箭的四个助推器之一,光是它的直径就达到3.35米,相当于现役火箭芯级的尺寸。
  在总装车间的中段,《环球时报》记者看到一个长征5号基本型的巨大整流罩,外表面已完成隔热处理。陶钢介绍称,该整流罩直径为5米左右,火箭穿过大气层时由于摩擦,整流罩外部将产生数百度高温,而存储有卫星和有效载荷的整流罩内部的工作温度不能高于100度,所以要在外部的金属结构进行隔热处理,内部还要强化结构,使它既能承受飞行中的巨大外力,还要能隔热。
  在紧挨着总装车间的总测车间,记者终于见到长征5号火箭第一级的真容:水平放置的第一级火箭目测高度超过两层楼房,长度接近一节火车车厢。旁边还摆放着多个巨大的助推器。据介绍,这级火箭在完成总测之后即将送去其他试验基地进行动力试车。为保证测试结果准确,凡进入该车间的人员都要将携带的手机等电子产品留在门外,无论什么身份都不能例外。
  隔壁车间则是长征7号火箭的总测车间,这里摆放着一枚接近完整的长征7号火箭,它先要在这里进行测试,之后就可以运到发射基地进行合练。据介绍,长征7号火箭将在12月中旬左右通过海运运往海南文昌发射基地,这将是中国运载火箭的首次海运。
  距离首发还要闯几道关
  长征5号火箭总体主任设计师黄兵向《环球时报》记者介绍说,在车间的总测就相当于给长征5号做全面体检,通过检测后还要送到其他基地进行各种试验。在动力试车之后,最重要的关键节点为发射场合练。由于海南文昌发射场是一个全新的发射基地,所以要通过合练测试火箭与发射场的匹配性。
  中国新一代火箭到底新在哪?黄兵认为,长征5号火箭的任务定位已不只是打到低轨或者高轨,而是定位于发射中国未来的空间站、探月探火星以及深空探测。这一定位对于火箭推力的要求是跨越式的。中国现役火箭使用的常温燃料有毒,而长征5号火箭使用全低温推进剂,芯级采用液氢液氧,推进器使用液氧煤油,这些绿色环保的燃料使火箭的先进性实现巨大跨越。
  长征5号火箭是否和俄罗斯研制的“安加拉”系列火箭一样,都采取通用型的研制思路?黄兵介绍说,长征5号火箭从一开始就是按照模块化、系列化来设计的,目前来看至少有两大型号,长征5基本型和长征5B,这两个型号的芯级和助推器一模一样,两者的差别就在于是否有二级火箭以及整流罩的大小。
  大火箭的“海上襁褓”
  未来中国大火箭将在新建成的海南发射场升空,而火箭需要通过海上运送,直径达到5米级的大家伙对于海上运送工具又有哪些特殊要求呢?
  黄兵表示,作为全球现役直径最大的火箭,长征5号已无法通过铁路运输,只能从海上运到发射场,选择天津作为大火箭制造基地也是基于这样的考虑。《环球时报》记者在总装车间外面看到多个巨大的集装箱。据黄兵介绍,大火箭的不同部件就将被放在这些全球最大的集装箱中,由特制的公路运输车运往天津港,然后再吊装到特制货轮上。据介绍,大火箭生产基地大门外双向十车道的港城大道就是当地政府专为运送大火箭修建的。
  对于《环球时报》记者有关大火箭运送船是否要对装载重量有很高要求的提问,黄兵解释称,长征5号在没加注燃料前,是巨大的壳体结构,重量并不太大,所以对于船只的载重要求并不怎么高,反而对于稳定性要求很高,因为火箭是非常精密的设备,所以对于船速也有很高要求,要求尽量匀速行驶,但又不能太慢。由于海上的盐雾可能对于火箭元器件造成腐蚀,所以对于船舱的密闭性也有很高要求。据测算,从天津港海运到海南的周期大概是一周左右。
  长征7号火箭副总设计师程堂明透露,目前海南发射场建设已基本完工。长征7号参加合练的火箭目前已完成总装,正在进行出厂测试,预计12月到达海南发射场进行合练。对于长征7号火箭未来的用途,据程堂明介绍,它将主要用于为空间站工程发射货运飞船,低轨运载能力可达10吨以上,也能发射太阳同步轨道卫星,500公里高度轨道运载能力可达8吨左右。同时长征7号火箭也是我国新一代中型运载火箭的基本型,在其基础上可根据需求衍生出新一代中型火箭系列,并逐步取代现役火箭。
  中国在预研自己的“土星5号”
  前不久,国内有媒体报道称,中国航天科技集团在长征5号大火箭的研制基础上,提出重型运载火箭的发展构想:箭体直径达到9米、全长近100米、起飞质量达到3000吨、近地轨道运载能力达到100吨,成为未来载人登月、大规模深空探测任务的坚实基础。
  在回答《环球时报》记者关于中国重型火箭研制进展时,陶钢表示,目前正在进行相关技术预研。要想实现载人登月需要更大的火箭,因为载人登月时需要搭载生命保障系统,对于火箭推力就有更高的需求。重型火箭在人类航天史上有过先例。黄兵介绍说,以现有技术,如果要实现登月,起飞重量基本就和美国的“土星-5号”重型火箭相当,大概是三四千吨左右,为此重型运载火箭的直径就要比长征5号更大。“土星-5号”的直径是10米,中国重型火箭也应该达到这个量级。但以长征5号火箭直径从3.35米跨越到5米的经验来看,大直径火箭对于制造工艺提出更高要求,在焊接技术、原材料、大推力发动机等领域都需要进一步提升。航天科技集团董事长雷凡培透露,中国将用15年左右的时间完成推力3000吨级的重型运载火箭研制,2030年左右实现首次飞行,可用于载人登月和大规模深空探测。
  黄兵表示,长征5号火箭给中国最大的帮助就是对运载火箭的研制产生了更深层次的认识,可以说是一个划时代的火箭。长征5号使用的增压输送系统与研制更大型火箭的原理相通,这些技术对未来重型火箭的研制都会有帮助。而且长征5号是从3.35米到5米直径的跨越,这个巨大跨越中所包含的经验对于未来进一步研制更大型火箭也适用。长征5号火箭的研制对于研究和生产人员带来巨大挑战,同时也是难得的锤炼,在完成长征5号系列火箭的研制之后,获得的大量经验将会对未来的重型火箭研制带来很大帮助。
中国的“追星”步伐始于对行星、小行星的探测。2011年,中国首颗火星探测器“萤火一号”同俄罗斯“福布斯—土壤”探测器搭乘俄运载火箭发射升空。不幸的是在飞行过程中出现意外,它们未能按计划实现变轨。
  2012年,“嫦娥二号”在距地球约700万公里远的深空,成功飞越“图塔蒂斯”小行星,实现我国首次对小行星飞越探测,并在国际上第一次拍下这颗小行星的光学图像。随后的研究结果揭示了该小行星的物理特性、表面特征、内部结构以及可能的起源等。

  我国的行星探测仪器研发工作也不断取得进展。日前,中国科学院紫金山天文台与中国空间技术研究院总体部合作研制生产的小行星采样一体化装置通过验收。据介绍,这种装置可以在小行星表面着陆,进行原位探测。和登陆柔软的彗星表面相比,该过程难度将会更大。
  此外,除了太阳风离子探测器、高能粒子探测器已在嫦娥一号/二号上成功应用,等离子体探测包、无线电掩星接收机等已在“萤火一号”火星探测器上搭载之外,我国立足于自主开展火星探测,已经完成了等离子体、中性原子和能量粒子探测等关键技术的攻关和关键部件的研制。
  深空探测太阳系之外
  太阳探测方面,我国通过将多个太空望远镜发射至拉格朗日L1点,探索太阳活动对近地空间环境的灾害性影响。此外,在太阳南北极进行磁场观测,并利用卫星数组进行大尺度射电监测。
  小行星探测方面,我国将首先对3颗对地球有潜在威胁的近地小行星进行飞越、采样返回等探测,然后将对小行星带进行探测。
  根据我国2009年公布的《中国2050年科技发展路线图》,我国将争取实现:在2020年前后,建立长期有人逗留的近地轨道空间站,探测器可达火星;2030年前后,深空探测器可探测木星等火星以外的行星;2050年前后,载人飞行器从月球基地飞向更远的行星,具备载人登火星能力,深空探测器飞出太阳系进入宇宙空间。



可以发现,为缩短和世界的差距,我国的空间探测目标定得更实、更高,这将促使我们脚步走得更快,走得更稳,走在世界的前列。
  探测火星路途漫漫
  实现国人千百年来的奔月梦想,是我国太空探测近期的主要任务。
  中国科学院院士、月球探测领导小组高级顾问欧阳自远在今年举行的第22届国际天文馆学会大会上表示,我国探月工程计划于2017年发射“嫦娥五号”,无人自动采样返回将是其主要目标。“嫦娥”将装备自动取样器、岩芯钻探机,在月表打孔取样,钻取并取回岩芯样本。
  在此之后,我国将开始载人登月。欧阳自远说,2017年后,我国在基本完成不载人月球探测任务后,将择机实施载人登月探测以及建设月球基地。
  而要将“嫦娥”乃至更重的飞行器送入太空,我们还需要更大推力的火箭。据悉,我国新一代自主研制的重型火箭“长征5号”今年已经在天津研发成功。该火箭是两级运载火箭,芯级直径5米,捆绑4个3.35米直径的助推器,低轨道运载能力达25吨(相当于一次可以将16辆轿车送入太空),高轨道运载能力提升到14吨,这意味着,我国可以用它发射更大的空间站及火星等行星探测器。
  但是,我国太空探索的目标不会止步于月球,而是将目光投向了太阳系里的各个天体,未来主要探测目标包括太阳、火星、小行星与彗星、金星以及木星系统。
  火星探测方面,我国将采取火星车与轨道器结合的方式,实现火星采样返回。在日前举行的珠海航展上,我国自主研发的火星探测系统(包括环绕器和着陆巡视器)惊艳亮相。按照计划,我国火星探测的工程目标是初步实现火星环绕探测和巡视探测,科学目标是实现对火星的表面形貌、土壤特性、物质成分、水冰、大气、电离层、磁场等的探测。
10月11日,中国宇航学会液体火箭推进专业委员会暨中国航天科技集团公司科技委液体及特种推进技术专业组2014年学术研讨会在京举行,液体火箭发动机专家张贵田院士、朱森元院士以及来自航天两大集团公司、中航工业、国防科大、北航、北理工、西工大等单位的百余名专家学者齐聚一堂,围绕“重型运载火箭发动机快速、可靠研制方法”的主题,进行了充分研讨。
  当前,美国俄罗斯等国以上百吨级大推力液氧煤油发动机和氢氧发动机为基础,不断巩固在航天领域的领先优势;我国计划实施的后续载人航天和月球探测任务也对重型运载火箭研制提出了迫切需求。航天发展、动力先行,国际发展趋势和国内任务计划都对航天液体动力发展提出了更高要求,也提供了难得的发展机遇。



    与会代表结合数字化制造、3D打印等现代制造技术最新发展趋向,就大推力液体火箭发动机、先进上面级发动机、空间推进技术、新概念推进、发动机试验技术等专业领域进行了积极交流,交换了意见,拓宽了思路。
  俄称愿向中国出售俄火箭发动机 但不卖技术
  据俄罗斯《消息报》10月10日报道,俄罗斯向中国推荐火箭发动机,预计能帮助中国工业在研制环保运载火箭方面至少节省10年时间。
  俄联邦航天署一名消息灵通人士向《消息报》透露称,俄火箭航天工业建议中国落实火箭发动机制造领域的联合项目。在俄联邦航天署的授意下,俄液体火箭发动机主要制造商、莫斯科州希姆基市“能源机械制造”科学生产联合体,已经就此起草了建议书,计划提交两国首脑商谈。这名消息人士指出,中俄政府总理定期会谈筹备委员会第18次会议计划于10月11日在索契召开,俄罗斯副总理罗戈津将在会上汇报中俄可能在火箭发动机领域合作的参数。中国国务院副总理汪洋将参加此次会议。
  一名接近“能源机械制造”科学生产联合体领导层的消息人士表示,俄方向中国伙伴提出的合作建议的亮点在于,俄罗斯设计师愿意帮助中国同行克服对方在第一级氧气煤油发动机领域的落后状况。他指出,俄方分析了中国运载设备的现状,看到中国火箭主要使用和俄罗斯“质子”火箭相同的燃料,主要是庚基有毒成分。不久前中国宣布向纯生态清洁燃料过渡,首先考虑把煤油和氧气作为氧化剂,在未来还将考虑使用氢气和甲烷燃料。中国海南文昌新航天发射场计划只使用安全燃料。俄罗斯“能源机械制造”科学生产联合体拥有全系列氧气煤油发动机,在制造这些发动机方面有着令人印象深刻的丰富经验,俄方建议正是以此为基础,准备向中国制造和供应任何现有发动机成品,或者根据中方需求研制新型发动机。这名消息人士认为,俄罗斯设计师可能参与制造中国计划在文昌航天发射场使用的“长征五号” 系列新型运载火箭。如果使用俄罗斯技术,能够使中国在此领域缩短10-15年的差距。
  俄副总理罗戈津的办公室表示,对于双方在中俄总理会谈筹备框架内即将进行的谈判细节,暂时不便评论。
  俄联邦航天署消息人士指出,在初步会谈过程中,中国同行已经表示出了对RD-170家族发动机的浓厚兴趣。这种发动机是在前苏联“能源-暴风雪”项目框架内制造的,是有史以来最为强大的液体火箭发动机。现在的问题仅仅在于,中国立即表示,他们不仅需要发动机本身,还需要该型发动机转移到中国生产的全部技术。而在俄方的建议中,暂时还没有这种方案。
  在中俄关系迅速升温的大背景下,不排除俄在发动机制造领域的技术成为双方博弈对象的可能。在此方面,中国已经做出一系列姿态,表示准备与俄罗斯进行更加密切的合作。比如在俄罗斯列舍特涅夫信息卫星系统公司8月18日在莫斯科进行的合作研讨会上,中国长城工业集团公司业务副总裁赵春潮表示,根据国家指示,中方开始建立新的合作机制,保证中国所有航天电子元器件都能绝对适用于俄罗斯工业。
  俄罗斯航天科学院通信院士安德烈-约宁认为,中国设计师在制造强大的第一级液体火箭发动机方面遇到了显着的问题。他指出,中国没有RD-170级别的火箭发动机,至于中国到底能在多大程度上独立自主研制这种发动机,现在还很难说,因为此类信息绝对保密。当然,RD-171、RD-181发动机可能适合中国正在制造的新型运载火箭。但是,必须清醒地认识到,截止今日俄罗斯拥有的技术优势应该用于保证和中国进行联合航天项目,无论如何不能出卖技术,只能谈论联合项目。俄方贡献火箭发动机和载人航天飞行经验,中方则投入自己的资源。
俄罗斯之声网站9月8日报道,俄罗斯列舍特涅夫信息卫星系统公司网站引用中国“长城”工业集团副总裁的话说,中国工业愿为俄罗斯格洛纳斯卫星制造方——列舍特涅夫信息卫星系统公司生产和提供电子元件。中方代表说,目前正在进行起草俄罗斯生产方感兴趣,同时中国工业能提供的产品清单的工作。
  列舍特涅夫信息卫星系统公司不排除或将专为俄罗斯订购方研制和生产中国截至目前未曾生产过的航天微电子产品。另报道说,去年,美国拒绝向俄出售GEO-IK-2大地测量卫星的电子元件。鉴于俄美间的紧张关系,无须考虑西方供应方会提供元件。但现在,中方能削弱对俄罗斯出口航天电子元件的限制,问题总的来说不大。




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  • blueashtray 金币 +5 转帖分享,红包献上! 2014-12-10 08:06

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从模型来看,大推力火箭发动机依然不够啊。。对比下老美最新的神马座就知道了,貌似有效载荷差不多。。两助推1主推,总共3发动机。。国内一个助推就3个发动机了。。完全是用数量累积上去的。。
感觉长征5更像是一个应急产品——因为建空间站,月球载人需要大吨位高推火箭,所以凑吧凑吧凑个出来。。

[ 本帖最后由 crystalever 于 2014-12-9 18:58 编辑 ]
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  • blueashtray 金币 +2 认真回复,奖励! 2014-12-10 08:06

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大火箭确实需要尽快发展了,空间站、登月都离不开,现在使用的一些火箭技术已经有些过时了,亟待在技术上追上世界水平

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差距还是很大的,运载能力还不到50t,还需努力

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就等着空间站了,这辈子没准可以赶上到自己的空间站太空旅游呢

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就地坐等空间站,现在真是富强了。等着上月球了!

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这个积分不好赚啊!狼友们努力吧!用心回帖过程中别忘记了给我们提供了好片子的楼主们,他们也辛苦

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  • blueashtray 金币 -5 无意义回复,扣5金币。 2014-12-11 08:22

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国家战略有时候信息不见得真实。真正的机密不会见光的。

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相关技术的进步,也意味着DF41、DF31会越来越成熟。
看现在发卫星,简直是切白菜,一点感觉没,这就是成熟

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推力3000吨级的重型运载火箭如果研制成功,我们也可以帮美国佬发射飞船去空间站了。

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