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中国火箭有什么号 你真的了解中国的火箭吗?
2020-12-29 15:05:45 来源:科普中国 编辑:

大家在新闻中常常可以看到这样的消息:"我国在某卫星发射中心用某型运载火箭,成功发射了……",这里的"某型运载火箭"绝大部分是我国的"长征"系列运载火箭,例如昨天在文昌航天发射场成功发射我国新型载人飞船的"长征五号B遥一"运载火箭。

不知你是否想过,为何我国的火箭以"长征"为名?这些火箭又是如何命名的?

"长征"与长征

"长征"——提起这两个字,很多人的脑海里肯定会想到这两件事情:一件是八十多年前红军那二万五千里的漫漫征途,再一件就是五十年来不断将我国的卫星和航天员送入太空的"长征"系列运载火箭。

在我国运载火箭设计之初,第一批航天人受毛主席《七律·长征》中表达出的红军为实现革命目标不畏艰辛、顽强奋斗的精神启发,提出了将我国运载火箭命名为"长征"的构想,并获得了上级的批准。自那时起,我国的运载火箭就被称作"长征"火箭了。

火箭型号中的数字、字母和关键字,都是什么意思?

从1970年到2020年,经历了半个世纪的探索与发展,我国"长征"系列运载火箭开枝散叶,发展出十几种不同型号。为了方便区分,我国将不同型号的基础型火箭命名为"长征x号",英文简称就是"长征"的拼音字头"CZ"。

而由这些基础型火箭改进构型而来的子型号,则命名为"长征x号甲/乙/丙"等等,英文简称就是"CZ-x A/B/C"。

此外,由于火箭在服役过程中得到一定改进,但改进幅度比较小,此时便直接在该型号火箭后面加一个"改"字,以表示其与之前型号的不同。

举个例子,长征三号系列火箭中有长征三号(CZ-3)、长征三号甲(CZ-3A)、长征三号乙(CZ-3B)和长征三号丙(CZ-3C)四个型号,后面三个型号都是在CZ-3的基础上通过改进三级和捆绑不同数量的助推器实现的,所以都归入了长征三号系列中。

而CZ-3B和CZ-3C这两个型号又进行过很多小改进,如加长助推器和一级、更新导航组件等;这一系列"小步快跑"式的改进,则是直接在此型号后面加"改"字表示,如"长征三号乙改一/改二"(CZ-3B G1/G2)等。

有时候在新闻中会看到"长征x号"名字的后面会出现"遥xx"这样的称呼,这里的"遥"实际上是"遥测箭"的简称。在火箭发射过程中,为了实时追踪飞行状态,需要在火箭上装设遥测设备,装有这些设备的火箭被称为"遥测箭"。"遥"字后面的数字可以理解为是本型火箭生产编号,例如"长征五号遥一(CZ-5 Y1)"就是第一枚长征五号火箭,"CZ-5 Y3"就是第三枚等等。

火箭型号的数字越大,火箭越先进/大/新吗?

我国早期的运载火箭发展主要是由卫星的发射需求决定的。

上世纪60年代,为了将我国第一颗人造卫星送入太空,在中远程弹道导弹的基础上研发了CZ-1火箭;随着近地轨道卫星变得更大更重,中远程导弹的底子就有些力不从心了,于是在洲际导弹基础上研发的CZ-2火箭应运而生。

到了70年代中期,我国同步轨道通讯卫星计划启动,火箭的飞行目标从近地轨道提升至同步轨道。在CZ-2基础上加装三级的CZ-3和CZ-4应运而生,其中CZ-3采用了当时技术较为先进的液氢液氧燃料三级,同时,由于担心CZ-3的三级研制难度过大而拖慢进度,CZ-4则选取了难度相对较低的常温燃料三级,两种型号同步发展。

后来CZ-3和CZ-4的进度都颇为顺利,由于氢氧燃料第三级更适合发射同步轨道卫星,CZ-3逐渐发展成了我国发射同步轨道卫星的主力火箭。为了不浪费CZ-4的现有成果,同时为了发射太阳同步轨道气象卫星风云一号,CZ-4进一步改进成为发射气象卫星的CZ-4A型火箭。

上世纪九十年代,随着CZ-3B等一系列火箭的投入使用,中国完善了火箭体系,但同时也暴露出一些问题,包括燃料成本高昂且剧毒、直径偏小、型号偏多和型谱重叠等。为了解决这些问题,新一代长征五号运载火箭应运而生。2006年立项之初,长征五号计划以5m直径氢氧燃料芯级作为核心,通过灵活组合3.35m和2.25m两种直径的液氧煤油燃料助推器,来满足不同运力和不同轨道的发射需求。

例如,使用5m直径一级捆绑4个2.25m助推器的一级半构型,LEO运力为10吨;换成4个3.35m直径的大助推器,LEO运力就能达到25吨。

在这些一级半构型上添加氢氧二级,形成二级半构型,长征五号就能实现同步轨道发射任务,GTO运力分别为6吨与14吨。

而这些助推器模块独立出来,也能形成新型小、中型火箭的衍生型号,它们能够承担其他运力范围的发射任务。

此后,长征五号的方案经历过一些更改,到了2009年与2010年,原本作为长征五号系列中衍生型号的小、中型火箭,分别独立形成了长征六号与长征七号两个新系列,长征五号系列最初的6个方案中只保留了GTO与LEO运力最大的两个,就是现在的长征五号和长征五号乙型火箭。

长征五、六、七号将作为我国未来航天发射的主力军,"老长征"系列或许会逐渐完成它们的历史使命。

除了前述的液体燃料运载火箭之外,我国利用新型固体燃料弹道导弹技术改进的长征11号、快舟系列运载火箭以其快速响应、快速发射的优越特性,与同样可以快速发射的CZ-6在近年来的小卫星发射活动中占据了一席之地,可谓"固液两开花"。

如此来看,我国运载火箭并不是数字越大,火箭越大、越先进,而是根据型号立项时间的早晚和实际需求的变化综合决定的。

我国运载火箭发展历程 图片来源:火箭照片来自百度百科、中国运载火箭技术研究院,作者有加工。

从长征一号到长征十一号,中国航天事业历经了50年的艰难长征,取得了一系列辉煌的成就。"实践"、"风云"、"神舟"、"北斗"、"嫦娥"、"天宫"、"天舟"、"悟空"、"墨子"……这些熟悉的名字经由"长征"系列运载火箭的托举,进入了广阔的太空之中。可以说,一代代"长征"火箭,是一代代中国人艰苦奋斗、自力更生的回忆。

未来,我们将建设自己的空间站,取回来自月球的第一抔土,我们将向火星投送着陆器,我们还将飞出小行星带,甚至还将要前往更加浩渺的星际空间中。我们还可能将在未来载人登月,新时代的"嫦娥"将踏足广寒。

而始终不变的,是"长征"火箭的呼号,是我们长征太空的梦想!

"待来日,去星辰大海,九天翱翔!"

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