航天界有一句行話：“火箭的能力有多大，航天的舞臺就有多大。”不斷提高火箭的運載能力，是長征五號火箭總設(shè)計師李東的航天夢。中國空間站的天和核心艙、問天實驗艙和夢天實驗艙，都是由長征五號B火箭發(fā)射的，隨著空間站建設(shè)的進程，李東的夢想，也一步步變?yōu)榱爽F(xiàn)實。
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夢天實驗艙發(fā)射，是長征五號火箭團隊在空間站建造階段的最后一次任務(wù)。距離發(fā)射還有兩天，臺風(fēng)“尼格”離文昌發(fā)射場越來越近。臺風(fēng)對發(fā)射會不會有影響？長征五號火箭總設(shè)計師李東心里還不太托底。
航天科技集團一院長征五號火箭總設(shè)計師 李東：我們這就職業(yè)病，每次在靶場的時候，只要一下雨，我就會想這個雨如果到了發(fā)射那天怎么樣，我們能不能打？如果這個雨再加上這個風(fēng)，如果在射前出現(xiàn)了，火箭是啥情況？哪個部位可能有薄弱環(huán)節(jié)，哪個部位應(yīng)該怎么防一下?
航天科技集團一院長征五號火箭總設(shè)計師 李東：有什么消息嗎？怎么樣，31號發(fā)射窗口？
西昌衛(wèi)星發(fā)射中心高級工程師 郭學(xué)文：現(xiàn)在臺風(fēng)的話基本上是現(xiàn)在到這個位置上，未來的話已經(jīng)相對穩(wěn)定，不像前兩天一會過來，一會不過來。31號14:00在這個位置，距我們600公里。
得知發(fā)射當天，臺風(fēng)“尼格”離文昌還有600公里，李東心里的一塊石頭終于落了地。
航天科技集團一院長征五號火箭總設(shè)計師 李東：我們火箭發(fā)射受氣象影響還是很大的，極端的天氣是不能發(fā)射的。發(fā)射的載荷價值連城，都是重大工程，火箭發(fā)射一個特點就是一切要確保萬無一失。如果沒有把握的情況下，寧可不點火，也不能把風(fēng)險帶到天上去。
為了這一刻，長征五號火箭團隊已經(jīng)奮斗了16年。從2006年工程立項，在工程預(yù)研、初樣研制階段，型號團隊全面突破了247項關(guān)鍵技術(shù)，代表了我國運載火箭科技創(chuàng)新的最高水平。2016年長征五號第一發(fā)火箭發(fā)射成功，使中國火箭的運載能力進入國際先進行列，也是我國由航天大國邁向航天強國的重要標志。
從首發(fā)到這次夢天實驗艙發(fā)射成功，6年里長征五號系列火箭一共經(jīng)歷了9次發(fā)射，其中，長征五號火箭執(zhí)行了5次發(fā)射任務(wù)，長征五號B火箭執(zhí)行了4次。長征五號和長征五號B是一個系列火箭的兩個構(gòu)型，但這兩種火箭的用途并不一樣。
航天科技集團一院長征五號火箭總設(shè)計師 李東：長征五號火箭主要發(fā)射高軌道，就是我們俗稱的地球同步轉(zhuǎn)移軌道，就是近地點200公里左右、遠地點36000公里的深空探測的軌道。你比如說遠地點甩到38萬公里，它就可以夠到月球，或者是我干脆速度再高，它可能就去奔土星、火星、木星，都可以，這是用于高軌道發(fā)射和深空探測的火箭叫長征五號。在它基礎(chǔ)上把一級拿掉，專門用來發(fā)射地球低軌道，也就是近地點200到400公里范圍的軌道，就是我們載人航天的空間站運行的軌道，這個火箭叫作長征五號B。那么長征五號和長征五號B火箭的差別就是有二級和沒二級。
這種系列化的設(shè)計思路，在長征三號甲系列運載火箭就開始應(yīng)用了。長征五號運載火箭作為新一代運載火箭的基準型，衍生出了多個模塊，但是火箭的研制工作不是“搭積木”，成熟模塊組裝依然面臨很多技術(shù)挑戰(zhàn)。但這個難題在長征五號系列火箭上得到了突破和解決。
航天科技集團一院長征五號火箭總設(shè)計師 李東：我們突破了一個技術(shù)，我們把它稱作級間比的兼容技術(shù)，就是通過這種兼容技術(shù)的設(shè)計，芯一級和助推器的參數(shù)，它能夠在兩級半狀態(tài)的長五和一級半的長征五號B上完美地得到和諧和統(tǒng)一。這樣現(xiàn)在的結(jié)果就是我的一級和助推器兩種火箭完全共用，我可以甚至在生產(chǎn)線上混線生產(chǎn)都可以。一次研制，一次規(guī)劃，就出來兩型大型火箭，使中國航天進入高軌道和進入低軌道能力同步大幅提升，大量地節(jié)約了研制經(jīng)費，節(jié)約了研制的時間。
長征五號不僅僅實現(xiàn)了發(fā)展理念的重大創(chuàng)新和突破，在技術(shù)上，我國運載火箭貯箱生產(chǎn)，實現(xiàn)了從3.35米直徑到5米直徑的跨越。
航天科技集團一院天津火箭公司工藝技術(shù)處處長 宋建嶺：我們這種大型貯箱，它的研制所需要的裝備，這都是我們?nèi)珖鱾€大重型機床廠給我們提供的，這也是給各個機床廠提供了施展能力的廣闊舞臺。而他們也在積極攻關(guān)做出來這些裝備，才支撐了我們航天這種大國重器的產(chǎn)出?；ハ嗳诤?，互相促進，然后互相支撐著一塊走，所以航天能有今天的發(fā)展，應(yīng)該是體現(xiàn)了我們國家這種制造業(yè)或者是工業(yè)一個整體能力的提升。
航天科技集團一院天津火箭公司工藝技術(shù)處處長宋建嶺介紹，2011年，天津火箭公司才生產(chǎn)出了第一件5米直徑的一級氫箱。第一個交付的貯箱箱體需要補焊的地方多達37處。而到2021年，火箭5米直徑芯一級氫箱實現(xiàn)了零補焊，一次焊接成功。這一年，他們也首次實現(xiàn)了貯箱年產(chǎn)100件的突破。未來三年，貯箱年產(chǎn)量將達到200件。李東說，未來，中國火箭的能力還將在多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)全面突破。
航天科技集團一院長征五號火箭總設(shè)計師 李東：建設(shè)航天強國一定是同時是火箭的強國，擴大整個航天工業(yè)的或者航天技術(shù)的應(yīng)用范圍，擴大它的使用規(guī)模，那就意味著我們進入空間要更加頻繁、便捷，要更加廉價才行?，F(xiàn)在進入空間的成本高，很大程度上跟進入空間的火箭的成本高相關(guān)，所以要本質(zhì)降下來，一定要發(fā)展重復(fù)使用。那就跟印一本書是一樣，你印一本書和印一萬本書，那印刷成本，一分攤截然不一樣，所以在重復(fù)使用方面一定要有大的發(fā)展和本質(zhì)性的突破，未來中國航天要發(fā)展，重復(fù)使用是必由之路。
