龍樂豪:長征五號火箭是目前我國推力最大或者運載能力最大的運載火箭,它的最大特點,首先是采用環保無污染的推進劑,這不僅符合國家產業發展方針,也符合國際運載火箭發展的主流。
第二,長征五號火箭構型比較簡潔,中間采用低密度、高能液氫液氧推進劑,助推器采用高密度、相對比較低能、環保的液氧煤油推進劑。火箭能夠利用兩級半構型將有效載荷發射到高軌道,利用一級半構型將大型有效載荷發射到低軌道。長征五號B火箭采用一級半構型就能發射20噸級的空間站,也可以將載人飛船送入太空,在世界上這樣的構型并不多見。由于構型簡潔,減少了一級,因此其固有可靠性更高。
第三,長征五號的研制成功,使我國火箭又重新回歸世界一流的火箭群體中。在20世紀90年代中期,以長征三號甲系列火箭的成功為代表,中國火箭在運載能力和技術水平方面,可以說位居世界前列。但是,此后由于長征五號火箭的研制進展比較慢,我國火箭技術水平在世界的排名后退了。現在,長征五號火箭基本上與國外主流火箭包括歐洲的阿里安5,美國的德爾它4、宇宙神5等性能相當。
記者:針對航天運載技術的未來發展趨勢,我國制定了哪些運載火箭發展規劃?
龍樂豪:目前,我國運載火箭發展規劃主要是:第一,是保證新一代運載火箭的首飛成功,這是眼前的主要任務,具體是今年長征七號和長征五號火箭的首飛。
第二,是逐步將在役的運載火箭更換推進劑,也就是把包括長征三號甲系列、長征二號丙、長征二號F、長征四號在內的火箭推進劑改換為無毒的液氧煤油推進劑;同時,在更換推進劑的過程中,逐漸用新一代火箭替換老的運載火箭,目前的方案是將長征八號火箭捆綁兩個或四個助推器,可以替代長征二號和長征四號等火箭,將原來的三級半構型改為兩級半構型。
第三,是研制重型運載火箭,為我國未來的空間太陽能電站以及載人登月或者更大規模的載人深空探測的運載器做準備。重型運載火箭的論證已經有很長時間了。目前,該火箭的芯二級有兩種方案:一種是兩級都是液氫液氧推進劑,加上四個大的固體助推器,屬于兩級半構型;另一種方案是采用三級半構型,芯一級推進劑是液氧煤油,芯二級和芯三級推進劑是液氫液氧,捆綁液氧煤油助推器。現在我們正在做前期關鍵技術深化論證和攻關。
第四,是探索可重復使用航天運輸系統的關鍵技術。所謂可重復使用,應該是完全重復使用,而不是部分重復使用,最高的境界是實現單級入軌、完全可重復使用。目前,英國的“佩刀”計劃正在朝這個方向努力,在突破關鍵技術,并且有了一些進展。我國在該領域的研究才剛剛開始,初步確定是從兩級入軌、部分重復使用開始著手,具體來說,是用兩級火箭送入軌道,一子級部分重復使用,二子級不考慮重復使用。可重復使用運載系統應該采用組合式動力,既有火箭發動機,又有沖壓發動機等,未來的重復使用技術應該是航天技術和航空技術的高度融合。
記者:重復使用運載器是目前的研究熱點之一,您如何看待重復使用運載器的發展?
龍樂豪:對于重復使用運載器的問題,我的看法有兩點。第一,重復使用是個方向,值得肯定,我們應該進行這方面的探索和研究。但是我認為,現在國內媒體對美國獵鷹9火箭研制試驗反應過度,溢美之詞太多。美國研究重復使用技術的目的是為了降價,但是否能達到預期目的,目前還很難說。當年美國研制航天飛機目的很明確,就是要重復使用50次,價格降到原來的五分之一。航天飛機曾經輝煌一時,技術也很先進,可是飛行了135次以后,不得不退出歷史舞臺,主要原因就是目標太高,實際的工藝技術水平達不到,要保證航天飛機的正常運行付出的代價不比一次性使用運載器節省多少。第二,當前我們迫切需要解決的是,發射火箭時能夠做到助推器或一子級可控回收,使助推器或一子級的降落地點控制在一個安全區域內,不要傷害到老百姓生命安全。然后才是考慮降價和回收的問題。我們應該朝這個方向努力,掌握重復使用這項技術。
文/徐菁 來源:《中國航天》2016年第5期
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