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昨天長征五號新一次發射,取得圓滿成功。國人為之振奮,火叔更是高興異常,這標誌著明年中國發射火星探測器、以及後續宇宙空間站和今後其他太空探索任務都將得到更好的發射保障。很多讀者在後臺詢問,長征五號這次發射有什麼重大意義?長征五號是否中國科技含量最高的火箭?對其技術水平應如何評價?這裡做一簡要解答。

第一,此次發射的重要意義,航天事業的愛好者都不應忘記,長五第一次發射遇到波折,但仍成功完成,第二次發射總體失敗,暴露了發動機的問題,此次乃是時隔兩年後的第三次發射,這次的成功,表明了中國在太空方面堅定的信心,也表明了我們有實力做出更好的火箭,是一次讓國民和世界都對我們恢復信心的重要發射。

第二,長征五號是否中國科技含量最高的火箭?這個問題其實問得不科學。一枚火箭既是一個實物,也是國家綜合國力、科學水平和製造工藝,以及經濟和產業鏈實力的體現。

科學地說,一個專案“科技含量太高”是好事,但也恐怕不是好事。

科技含量高,一方面說明國家有實力,科技有水平;但科技含量太高,可能也意味著研發風險大,研發和製造費用高,甚至意味著專案上馬可能有方向性問題。前蘇聯上世紀研製的T-64坦克,是在技術還不成熟的情況下全世界第一種第三代主戰坦克。

T-64採用了更大的滑膛坦克炮、自動裝彈系統、液氣懸掛系統和動力包。由於採用了自動裝彈系統,全車僅有三名戰鬥員,大大革新了坦克運用的技戰術水平。但恰恰由於其過於領先,所以造價十分高昂,機械故障頻頻,限制了它的廣泛裝備。

從長五的總體技術佈局來看,發動機是重中之重,其他周邊方面各有進展,這保證了總體進度能夠逐步推進,不會因為某個技術難點而被全盤推倒。從長五走過的一連串足跡我們也可以看到,雖然遭遇了波折但畢竟仍能走出泥沼。

第三,從長征5的定位,決定了它的研製方向。長五是中國第一型重型運載火箭,也是目前推力最大的一型。它的服役,標誌著中國近地軌道運載能力由十噸升至25噸,地球同步轉移軌道由5噸升至了14噸,地月轉移軌道由4噸提升到8噸。

長五的出現,主要是為了解決建設宇宙空間站、探月計劃和深空探索等科研目的的運載任務。它最大的意義,就是解決了有和無的問題:沒有它,空間站的一些核心載荷就推不上去。

所以,長五用900噸左右的自重,實現了25噸近地軌道運載能力,這個資料,確實比不上歐空局阿麗亞娜5(780噸),也沒辦法跟美國德爾塔(732噸)相比。比起SpaceX的重型獵鷹(550噸)、其助推段還能複用來說,其“技術含量”當然是低了些,但以我們現階段要實現的目的來說,夠用就好。

同樣的,我們還可以比一下發動機臺數。一枚火箭用到的發動機臺數越多,故障率越大。假如長5的10臺發動機,每臺可靠性99%,那麼整個系統的可靠性就是99%的十次方,也就是大約90%左右。也就是說,發射10次就要炸一枚。

相比德爾塔4重型火箭,芯一級和兩枚助推,都採用單發推力3140千牛的RS68A,二級採用推力110千牛的RL10-B-2,整體才4發,可靠性比長五當然高得多。

所以,從17年至今的兩年,火叔相信我們的航天人,一定是百轉千回地在發動機的效能和可靠性方面,下足了功夫。

火叔想說的是,我們當然希望等我們有了RS68A這樣的大牛再去設計新一代長五,但時間不等人。現有的條件,組織起來,依然可以“幹”!這次的發射,就證明了長五具備戰鬥力!

這就是長五給我們傳遞的信心:雖然我不完美,但只要用我,那我就保證把你推上去!

另外,雖然我們捆了10個發動機,不過我們比起重型獵鷹的27只“梅林”,還是可以嘲笑他們一下的。

火叔還想告訴大家,當年中國做長征一號,把中國第一顆人造地球衛星送入預定軌道的時候,舉國歡慶!但世人往往只看到“長一”光鮮成功的一面,殊不知一窮二白的初學者總是要交學費的,在研製“東風四號”的六年半間,四次發射有一半都是失敗的。

2020年,將是火星探測的爆發年。明年將有很多國家發射火星探測器,中國也在其中。

這不僅是愛好者的福音,也代表了中國航天已經具備了相當的技術積累,以及深厚的家底。

長五發射之前,多艘海洋測控船已經奔赴公海上探測位置,為長五的發射測控工作保駕護航。

但與發射衛星以及探月不同,去往火星路途遙遠,要實現深空下的測控能力,需要有更長的天線,而這也意味著基地建設以及更多的經費投入。

僅僅在15年前,為了滿足嫦娥一號月球探測器的測控任務,都要在喀什和青島站各新建一座18米的統一S波段測控天線,還借用中科院的大型射電望遠鏡通過甚長基線干涉(VLBI)技術進行測控,從硬體到經驗都不支援對於遠在5500萬公里之外的火星開展探測。

日本隼鳥1號和2號探測器之所以能完成對更加遙遠的小行星的探測任務,美國宇航局提供的探測支援是非常重要的。

但類似的支援美國不可能給我們。今年中國航天局領導甚至未能取得赴美開會的簽證,就是一個明顯的例證。沒有哪個國家,會把涉及軍事領域的高科技免費送給別人,特別在中美關係前途不明的今天。

所以,類似的技術積累,中國只能自力更生。

長五雖然作為重型火箭姍姍來遲,畢竟實現了零的突破,足以使我們揚眉吐氣。更重要的是,最近幾年,我們喀什站35米、佳木斯站64米專用深空測控天線的建成,阿根廷內烏肯深空站的35米S/X波段天線組成,讓中國的深空測控能力有了飛躍性的進步,也讓我們獨立探火成為可能。

總的來說,長五就像他的名字所隱含的意義那樣,人類要實現的每一個小目標,看起來都非常之遙遠,但千里之行始於足下,只要我們開始走,那麼總有一天,必然能夠到達!

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