“長征七號”們的長征之路

劉念國

“十三五”期間，嫦娥四號任務全面啟動，嫦娥五號進入決戰階段，北斗導航系統加速全球組網，天宮二號和神舟十一號發射對接，高分三號衛星、風云四號氣象衛星以及硬X射線調制望遠鏡探測衛星、量子科學實驗衛星等空間科學新型衛星將實施發射……

6月25日晚，全新的“長征七號”運載火箭從距南海邊800米的發射平臺上騰空而起，拖曳著一束耀眼的白色尾焰，飛越大海，飛向太空。

文昌航天發射場的指揮中心里，“長征七號”運載火箭副總指揮張濤，一直注視著這個全新一代運載火箭，直到尾焰消失在夜空為止。

“長征七號”的長征之路剛剛開始，未來，它將承擔更多使命！”張濤說，“‘長征七號就像是我們的‘孩子，送她出征，就像送自己的孩子去高考。”

“長征七號”、海南文昌航天發射場雙首飛成功，這是又一個載入中國航天歷史的夜晚，南海之濱，中國航天事業，拉開空間實驗室任務的大幕，踏上了面向大海星辰的新征途。

“‘長征七號成功首飛，意味著我國空間站的建設已拉開大幕。”長七首飛成功當晚，中國載人航天工程新聞發言人武平表示。

一枚全新的火箭

“除了腰圍沒變，其他都變了”，張濤不止一次對媒體這樣介紹“長七”，相比功勛卓著的長征四號，“長征七號”外形和尺寸大致相似，助推器直徑仍然是標準的2.25米直徑，芯級直徑為3.35米，但中國運載火箭技術研究院的專家強調，“這是一枚全新的火箭”。“新動力、新布局、新環境、新結構、新體制、新測發”，“長征七號”運載火箭總指揮王小軍用6個“新”來形容這個“長征”火箭家族里的小弟弟。

“長征七號”可謂八年磨一劍，最根本的變化來自動力系統。它采用了液氧煤油發動機等新技術，一舉將我國中型運載火箭低軌道的運載能力由8.6噸提高至13.5噸，達到國外同類火箭先進水平。“心臟”也更強壯了，張濤說，“長七”使用全新的動力系統，兩臺發動機都是新的，全新的液氧煤油發動機。

除此之外，僅從外觀上看，長七的“顏值”更高了，比起此前的長征系列火箭，長七的“腿”明顯變長了，更協調、更美觀。所謂的“腿”，指的是“長征七號”的4個推進器，長約27米的助推器，接近現役火箭助推器長度的2倍。這種改變，意味著要對火箭的設計進行全面的更新。傳統火箭固定助推器需要兩個捆綁點，而“長征七號”又增加了一個捆綁點，相對現役火箭靜定的捆綁方案，載荷、捆綁裝置等設計難度大大增加、可靠性大幅提升。

此外，“長征七號”是我國第一枚全數字火箭，采用了三維設計，打通了從設計到制造的全三維流程，標志著我國運載火箭邁入了全生命周期數字化的大門。

“長征七號”是開啟我國航天事業新征程的奠基工程。”西昌衛星發射中心副總工程師、海南文昌航天發射場建設指揮部主任周鳳廣說。

“長征七號”首飛成功，國際上贊揚聲一片，日本火箭協會理事吉田久信說，“長征七號”火箭使用液氧煤油，不僅環保而且成本也大大降低，其近地軌道運載能力非常適合中國今后發射貨運飛船等。”法國國家航天研究中心專家熱羅姆·維拉分析說，“長征七號”可在不變更發動機和火箭各級的情況下加裝不同的助推器，并使這些‘模塊協同工作。”

放眼國際做橫向比較，“長征七號”也絲毫不落下風，俄羅斯的“聯盟”系列中型火箭，美國的“安塔瑞斯”火箭、印度的極軌衛星運載火箭和地球同步軌道運載火箭，都同屬中型火箭，而“長征七號”的近地軌道運載能力為13.5噸，太陽同步軌道運載能力是4.5噸，地球同步轉移軌道運力達7噸，這些數據已經躋身國際第一梯隊，而98%的發射可靠性，更屬于國際先進水平。

預計到2021年，“長征七號”將逐步替代現有的長征二號、三號、四號系列，承擔中國80%左右的航天發射任務。

拉開空間站建設大幕

“長征七號”作為我國未來任務量最大的運載火箭，將為我國的空間站搭建起“天地運輸走廊”。而它的第一步，就是在明年發射我國首個空間貨運飛船——天舟一號，未來，它還將承擔中國航天多種類型的發射任務，空間站、載人登月、火星艙、深空探測器……

這些中國航天未來的美麗藍圖，都需要“長征七號”一次次成功發射來實現。

“長征七號”是我國在役主力火箭的‘接班人，更是我國未來航天發射任務的‘主力軍。”張濤說。

我國載人航天工程自上世紀90年代啟動，確定了“三步走”的發展戰略，目前已實現第一步——發射無人和載人飛船，以及第二步第一階段——航天員出艙、飛船與空間艙交會對接。

當前，載人航天工程進入第二步第二階段——短期有人照料的空間實驗室建設。在這個階段，“長征七號”將發射我國首款貨運飛船，實現空間實驗室物資運輸與補給，同時也將為第三步建成長期有人照料的空間站，搭建起“天地運輸走廊”。

2010年，中央批準實施空間站工程，計劃在2018年前后發射試驗核心艙，2022年前后建成我國自己的空間站。

這個12年的宏大戰略，將分為空間實驗室任務和空間站研制建設兩個階段實施。目前正處于空間實驗室階段的攻堅階段，目標是：突破和掌握貨物運輸和補給、航天員中期駐留、地面長時間任務支持和保障等技術，開展較大規模的空間科學實驗與技術試驗，為空間站建造和運營積累經驗。

根據任務目標，空間實驗室任務共安排4次飛行任務，“長征七號”運載火箭首次飛行任務圓滿成功后，后續3次飛行任務分別為：今年9月中旬，發射天宮二號空間實驗室；10月中旬，發射神舟十一號載人飛船，11月中旬，神舟十一號返回艙實施返回；2017年4月中旬，發射天舟一號貨運飛船。

其中，天宮二號空間實驗室、神舟十一號載人飛船，以及配套長征二號F運載火箭已完成出廠測試；神舟十一號任務航天員乘組已完成定選，正在進行任務強化訓練；天舟一號貨運飛船和“長征七號”遙二火箭正在研制生產和總裝測試。

“空間實驗室任務之后，我國將真正邁入空間站時代的大門。”武平說。

高超音速武器或有突破

軍事專家認為，“長征七號”成功的首飛，表明了中國空間武器領域取得了眾多突破。

“長征七號”上攜帶著13.5噸“貨物”——其中90%是特殊的無毒燃料，這種燃料可以用于多種運載工具，此外還有抗風裝置、一個縮比返回艙、多枚小型衛星和其他設備。

對于軍事觀察人士黃東來說，新華社在子彈型的返回艙在東風著陸場西南戈壁區安全著陸后不久，拍攝的照片展示了很多細節。黃東說：“這個縮比返回艙與中國的高超音速滑翔式飛行器DF-ZF（“東風-征服”）看上去很像。”

他說，“返回艙的顏色也表明，其使用了一種用于高超音速飛行器的新型抗熱涂層。”

上海政法學院何奇松教授說，在返回艙驟然墜入地球的時候，溫度可能高達2800攝氏度，“與衛星和火箭這些發射后不再需要返回地球的‘一次性飛行器的技術不同，返回艙的保護涂層需要更精密，抗熱性更強。”

《中國科技報》援引科學家的話稱，這個2.6噸重的返回艙高2.3米，直徑約為2.6米，相當于一個“太空穿梭巴士”。

何奇松說，中國航天科技集團公司運載火箭技術研究院的科學家們鎖定返回艙在地面位置的速度，也彰顯了更高的導航精度。

返回艙觸地之后不久其著陸位置即被鎖定，這是因為飛行器上裝有一個自動導航裝置。何奇松說，這項新技術表明，中國在這一領域的精確程度已經達到國際水平。

黃東說，整體而言，此次發射表明中國的彈道導彈技術正在進入一個新階段，能夠幫助改進其東風-26中遠程彈道導彈和東風-21D反艦彈道導彈。

黃東還說，導航精度和返回艙的保護涂層表明，此次發射的目的也包括檢驗中國的反導攔截技術——這項技術將幫助中國突破北約的反導系統，并且幫助東風-26命中目標。

中國航天科技集團副總經理楊保華說，這次測試推進了中國在15年內擁有一枚重型飛船發射裝置的計劃，并且表明計劃進展順利。

何奇松說，楊保華的話表明，中國將能夠趕上美國，將巨型的先進軍事間諜衛星發射到距離地球2萬千米的軌道。

他說：“那些先進的衛星已經達到了與美國支持其全球地位系統的衛星同等的水平。”

“胖五”更令人期待

在航天科技集團運載火箭技術研究院，工作人員給每一個長征系列火箭都起了一個外號，“長征七號”叫“七仔”，而今年真正的大明星是“胖五”——即長征五號運載火箭。

“長七”首飛成功后，西昌衛星發射中心黨委書記王經中宣布，中國新一代大型運載火箭長征五號將在今年下半年在海南文昌航天發射場擇機發射。

“長征五號”系列運載火箭還有個名字，叫“大火箭”，作為我國高度最高、體積最大、也是運載能力最強的火箭，它也將承擔后期“嫦娥五號”的發射任務。

根據公開資料，“長征五號”有20層樓高，箭體直徑達到5米，當之無愧是我國高度最高、體積最大的火箭。

據專家介紹，“長征五號”火箭近地軌道的運載能力達到25噸，比現役火箭運載能力提高了2.5倍以上，是國內目前運載能力最強的火箭。

據了解，火箭上配備的三種全新大推力發動機，分別摘得了我國“最大推力液氧煤油發動機”“最大推力氫氧發動機”和“比沖性能最高的火箭發動機”三頂桂冠。

“長征七號”首飛當晚，探月三期總設計師胡浩說，“有了‘長征七號打下的良好基礎，‘長征五號的首飛無疑將更為順暢。”

“長征五號”最終的任務是要執行探月工程三步走“繞、落、回”中的“回”，也就是要幫助嫦娥五號實現月球表面取樣，并返回地球。目前，嫦娥五號探測器進入正樣研制階段。

到2020年中國在軌航天器數量將超過200顆

預計到2020年，中國在軌航天器數量超過200顆，年均發射數量達到30次左右。

屆時中國航天在核心技術的掌握方面，要與美俄傳統航天強國相當。

在載人航天工程領域，中國航天科技集團公司將在“十三五”期間完成空間實驗室任務，完成空間站試驗核心艙建設。在深空探測領域，將開展探月工程三期任務，目標是實現“繞、落、回”三步走戰略。

“十三五”期間，嫦娥四號任務全面啟動，嫦娥五號進入決戰階段，北斗導航系統加速全球組網，天宮二號和神舟十一號發射對接，高分三號衛星、風云四號氣象衛星以及硬X射線調制望遠鏡探測衛星、量子科學實驗衛星等空間科學新型衛星將實施發射……

多項重要航天任務即將實施，振奮人心！