共和国科技档案：从“长征”一号到“长征”五号——中新网
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    共和国科技档案：从“长征”一号到“长征”五号
2009年08月28日 13:57　来源：科技日报　发表评论　　【字体：↑大 ↓小】

　　见证

　　　到现在，长征系列火箭已经进行了117次发射，而新一代长征火箭的研制也在紧锣密鼓地进行中。长征系列火箭发射的历程，既是我国航天事业从无到有、从弱到强的足迹，也见证了我国航天人近半个世纪的风雨兼程……

　　1970年4月24日，“长征”一号火箭升空，这是我国长征系列火箭的首次发射，伴随太空中传来的“东方红”乐曲，我国航天活动的序幕就此拉开。

　　1975年11月26日，长征系列火箭第4次发射，我国第一颗返回式卫星准确入轨。这次成功发射使中国成为世界上继美苏之后第三个掌握卫星返回技术和航天遥感技术的国家。

　　2003年10月15日，长征系列火箭第71次发射，将“神舟”五号载人飞船送入太空，从此，宇宙空间开始出现中国人的身影。

　　2007年6月1日，“长征”三号甲运载火箭将“鑫诺”卫星送入轨道，这是长征系列火箭的第100次发射，总成功率达93%。

　　导弹“变身”运载火箭

　　1964年春，26岁的茹家欣刚刚从哈尔滨军事工程学院毕业，这位后来的运载火箭专家，被分配到国防部第五研究院一分院，这是我国当时负责研制运载火箭的机构，他在这里的工作，是参与某型号导弹研制。

　　时光荏苒。如今已是古稀老人的茹家欣回忆道：“‘长征’一号运载火箭是在某型号导弹的基础上研制的。此型号和‘长征’一号在研制过程中并没有严格地分开�！ふ鳌缓呕鸺囊�、二级就是这型号导弹，如果此型号导弹研制成功，就相当于‘长征’一号的前两级成功了�！�

　　说起来简单，但当时研究人员需要解决一系列技术问题。首先是级间分离技术。经过研究，最终决定使用热分离的方法来完成这一工作。即二级火箭发动机在一级发动机熄火前零点几秒提前发动，通过二级发动机产生的喷焰将一级火箭“喷”出去，实现分离。这一技术经过四次飞行试验后终获成功。另外，相比火箭一级发动机，火箭二级延长了发动机的喷管，使喷口加大。

　　导弹实验成功，标志着“长征”一号的一级、二级火箭已准备就绪。但弹道导弹毕竟不同于运载火箭。弹道导弹只注重速度，速度越高，射程越远。但火箭不仅要求速度，还要求高度。高度不足，卫星运动阻力就大，导致其很快减速。如果高度在100公里以下，大气阻力很快会使卫星坠落，而高度在150公里以下，卫星的寿命也只有五六天。因此对于发射卫星来说，高度至少在180公里以上。

　　“东方红”一号是我国发射的第一颗卫星，当时控制技术还不是很成熟，偏差较大，因此设计轨道时高度选在300公里以上�！按耸比绻图甘�，高度就接近200公里了。如果设计高度是200公里，再偏低几十公里，实际高度可能只有100公里，就有掉下来的风险�！比慵倚浪�。

　　因此，为了达到设计高度，必须在导弹的基础上，再加一个三级火箭。当时为了抢时间，没有采用相对复杂的液体发动机，使用的是技术比较成熟的固体燃料发动机。这样，当二级火箭点火后，速度已经达到6000米/秒左右，关机后仍可依靠惯性继续飞行，当达到预定高度后，三级火箭点火加速，将卫星送入轨道。

　　“长征”一号首发，便成功将“东方红”一号卫星送入轨道，从此揭开我国航天活动的序幕。后来，“长征”一号又进行了第二次发射，成功将“实践一号”试验卫星送入轨道。至此，“长征”一号的两次发射均获成功。

　　从“一号”到“二号”的技术飞跃

　　在“长征”一号飞行成功之后，中国运载火箭技术研究院继而又研制了我国的第二个液体运载火箭“长征”二号。都是脱胎于导弹，但“长征”二号是二级火箭，而且在技术和性能上有了大幅度提高。

　　茹家欣说，“长征”二号采用了当时新研制的75吨推力发动机，大大超过“长征”一号所用的发动机，后来我们所有的运载火箭都是以75吨发动机为基础研制的。虽然发动机性能提高，但和“长征”一号一样，“长征”二号在导弹变火箭过程中，也是解决了一系列技术难题后才得以实现。

　　尽管导弹的发动机推力很大，但达不到卫星要求的高度。当时此型号的二级火箭装有两种发动机，一种是75吨发动机，推力大，但方向固定，如果火箭出现误差无法校正�；褂幸恢钟味⒍�，推力较小，有4个喷管，每个喷管产生1.2吨推力。但喷管可以摆动，控制火箭的姿态。

　　安装游动发动机的目的，一是为了调整火箭的姿态，二是为了提高火箭精度。因为当大推力发动机关机后，动力不会马上消失，残留燃料会继续燃烧产生推力。这种推力的误差较大，需要游动发动机进行调整。当大推力发动机关机，推力完全消失后，游动发动机才会关机。作为导弹，此时游动发动机只需要在大推力发动关机后再工作十几秒，关机高度为130公里左右，但这个高度不能满足卫星的入轨高度要求。

　　研究人员想出一个办法，那就是大推力发动机提前关机，将游动发动机的工作时间由十几秒增加到200秒，使整个二级火箭有足够的飞行时间去爬高。这样使近地点高度达到要求的180公里，远地点高度近300公里。由于控制水平比“长征”一号时提高很多，误差只有几公里，这个高度足以达到对地观测卫星的要求。

　　后来，在“长征”二号的基础上，研究人员不断改进，研制出新型号“长征”二号丙，使火箭的运载能力从1800公斤猛增到3000公斤。改进主要是将火箭的结构强度降了下来。茹家欣说，“长征”一号和二号都是在导弹基础上发展起来的，但导弹和火箭不同，导弹要求在任何条件下都能发射，对强度要求很高�；鸺虿恍枰�，可以选择适宜的条件发射，结构强度没必要那么强。因此按导弹的要求去设计火箭，是很不必要的。降低了强度，火箭的运载能力则得到了相应的提高。

　　中国火箭技术研究院总体设计部总体室的王国辉主任参与的第一次发射便是“长征”二号丙运载返回式卫星的任务。那次他和同事经过几个月努力，成功进行了第一次火箭在大气层内抛弃整流罩的尝试，圆满完成发射任务。

　　“长征”二号火箭共发射4次，3次成功，只有第一次失败。当时一根控制信号导线折断，火箭在起飞20秒以后姿态失稳，火箭自毁。对于失败，茹家欣和王国辉都表示，航天从本质上说就是个科学实验，只要是实验就有可能失败。而且航天工程太复杂，上万个元器件，有一个出问题就会导致失败。关键是要分析失败的原因，从失败中解决技术问题，来促进火箭的研究。从总体看，我国火箭发射失败率较其他国家要低，而且随着技术的成熟，自1997年至今，我国火箭发射便再无失败的记录。

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【编辑:朱鹏英】
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