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火箭也要“新陳代謝”

在我們的印象中，中國(guó)航天是由長(zhǎng)征二號(hào)、三號(hào)、四號(hào)三個(gè)大型號(hào)的運(yùn)載火箭撐起來(lái)的。

從主攻低軌的長(zhǎng)征二號(hào)系列，到包攬地球靜止軌道的長(zhǎng)征三號(hào)系列，再到專注太陽(yáng)同步軌道的長(zhǎng)征四號(hào)系列，老一代長(zhǎng)征火箭在過(guò)去的半個(gè)世紀(jì)里以極高的可靠性完成了超過(guò)300次發(fā)射。

“老長(zhǎng)征”能夠取得巨大成功，與YF-20系列液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)密不可分。YF-20采用偏二甲肼燃料，四氧化二氮作為氧化劑，能夠產(chǎn)生70噸級(jí)的推力。由YF-20演化而來(lái)的多型發(fā)動(dòng)機(jī)，被長(zhǎng)征二號(hào)、三號(hào)和四號(hào)系列火箭所采用，安裝在一級(jí)、二級(jí)和助推器上。

YF-20系列發(fā)動(dòng)機(jī)（圖/互聯(lián)網(wǎng)）

可以說(shuō)，中國(guó)航天的發(fā)展，乃至我國(guó)戰(zhàn)略反擊力量的擔(dān)子，都長(zhǎng)期壓在YF-20肩上，YF-20以一己之力撐起了長(zhǎng)征火箭的輝煌歷史。

不過(guò)，以現(xiàn)在的眼光來(lái)看，YF-20系列發(fā)動(dòng)機(jī)在技術(shù)上并不先進(jìn)，甚至還很落后。性能指標(biāo)無(wú)法與國(guó)際領(lǐng)先水平相提并論不說(shuō)，采用的偏二甲肼燃料有劇毒，氧化劑四氧化二氮更是有極強(qiáng)的腐蝕性，一旦吸入將對(duì)呼吸道和肺部造成極為嚴(yán)重且不可逆的損傷。

新一代發(fā)動(dòng)機(jī)的研制迫在眉睫，長(zhǎng)征火箭也要推陳出新。

因此，才有了長(zhǎng)征五號(hào)、六號(hào)、七號(hào)、八號(hào)火箭的騰飛。這四個(gè)大型號(hào)，編成了新一代液體燃料長(zhǎng)征火箭的梯隊(duì)。

新一代長(zhǎng)征火箭（從左依次為長(zhǎng)征六號(hào)、八號(hào)、七號(hào)、五號(hào)） （圖/千龍網(wǎng)）

把這四個(gè)型號(hào)放在一起的原因也很簡(jiǎn)單，他們都采用了同一種發(fā)動(dòng)機(jī)——YF-100。這是一種分級(jí)燃燒循環(huán)的液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，采用煤油為燃料，液氧為氧化劑。和YF-20的偏二甲肼/四氧化二氮相比，煤油/液氧無(wú)毒，更加安全可靠，發(fā)動(dòng)機(jī)性能也更加優(yōu)秀。

新一代長(zhǎng)征火箭在論證之初就把“模塊化”作為目標(biāo)，通過(guò)設(shè)計(jì)不同直徑的芯級(jí)和助推器模塊并加以組合，令運(yùn)載火箭的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)更加簡(jiǎn)單就像搭積木一樣。

因此長(zhǎng)征八號(hào)火箭從立項(xiàng)到首飛僅用了三年時(shí)間，火箭是全新的，技術(shù)是提前規(guī)劃、業(yè)已成熟的。

模塊化的新一代長(zhǎng)征火箭（圖/龍樂(lè)豪 等）

從發(fā)射微小衛(wèi)星的長(zhǎng)征六號(hào)小型火箭，到發(fā)射重型地球靜止軌道衛(wèi)星的長(zhǎng)征五號(hào)大型火箭，再到專精太陽(yáng)同步軌道發(fā)射的長(zhǎng)征八號(hào)中型火箭，只要“搭積木”就可以了，省時(shí)省力又省心。

這就是“模塊化”的好處，也是長(zhǎng)征火箭“新陳代謝”的一大動(dòng)力。

我們需要什么樣的火箭？

21世紀(jì)的第二個(gè)十年，是中國(guó)航天極速發(fā)展的十年。

在載人航天工程取得決定性勝利后，中國(guó)的應(yīng)用衛(wèi)星也開(kāi)始進(jìn)入井噴式發(fā)射階段，多年前辛苦種下的種子，都在最近這十年內(nèi)成長(zhǎng)為參天大樹(shù)，結(jié)出累累碩果。

長(zhǎng)征火箭完成第一個(gè)100次發(fā)射，用了37年（1970.4.24—2007.6.1）。

第二個(gè)100次，用了7年半（2007.6.1—2014.12.7）。

第三個(gè)100次，僅用4年零3個(gè)月（2014.12.7—2019.3.10）。

最近十年中國(guó)航天的發(fā)射次數(shù)，超過(guò)之前四十年發(fā)射次數(shù)的總和。

不過(guò)，巨大且迫切的發(fā)射需求，對(duì)長(zhǎng)征火箭的“新陳代謝”不一定都是利好。

冷戰(zhàn)中，美蘇太空軍備競(jìng)賽是一場(chǎng)燒錢(qián)的游戲，但血拼過(guò)后，這兩個(gè)超級(jí)大國(guó)留下的不止有財(cái)政赤字，更有領(lǐng)先于時(shí)代的航天技術(shù)和完備的空間基礎(chǔ)設(shè)施體系。

換句話說(shuō)，他們的衛(wèi)星“打齊了”，后面需要的是維持和換代。

但對(duì)我們而言，就是人有我無(wú)的困境。因此空間基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)是必須的，我們要補(bǔ)課，也要發(fā)射很多衛(wèi)星，并且進(jìn)度最好不要拖延。

現(xiàn)在，擺在衛(wèi)星研發(fā)團(tuán)隊(duì)面前的有兩種火箭，一種是老而彌堅(jiān)、久經(jīng)考驗(yàn)的“老長(zhǎng)征”，一種是性能先進(jìn)、剛出襁褓的“新長(zhǎng)征”。

巧的是，對(duì)于大多數(shù)亟待發(fā)射的衛(wèi)星而言，新老長(zhǎng)征火箭都能滿足任務(wù)需求，都能把衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。

你研制的衛(wèi)星對(duì)國(guó)家很重要，晚一天投入使用，對(duì)國(guó)家都是一種損失。

然后你驚奇地發(fā)現(xiàn)，老長(zhǎng)征不僅經(jīng)過(guò)大量飛行驗(yàn)證，還更便宜！

任何一個(gè)項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)都是有限的，時(shí)間也是有限的，發(fā)射失敗從來(lái)不是一個(gè)可選項(xiàng)。

那么，是用“老長(zhǎng)征”，還是“新長(zhǎng)征”呢？

答案不言自明，除非“老長(zhǎng)征”實(shí)在打不動(dòng)，否則大家都會(huì)自然傾向于“老長(zhǎng)征”。

“老長(zhǎng)征”的代表：長(zhǎng)三乙火箭 （圖/中國(guó)日?qǐng)?bào)）