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「津云日纪」退役的“长二捆”曾是航天史上的奇观,也是“明星火箭”的“前身”

admin 2019-10-27 232人围观 ,发现0个评论

1990年7月16日,中国研制的大推力运载火箭——长征二号捆绑式运载火箭(俗称“长二捆”)在西昌卫星发射中心发射成功,将一颗巴基斯坦科学试验卫星送入了预定轨道。它的试验成功,标志着中国的运载火箭技术及发射能力有了新的发展和提高。

“长二捆”是我国第一型捆绑式运载火箭。它在加长的长征二号丙火箭周围捆绑了4枚直径2.25米高15米的助推器,全箭长49.7米,一、二子级直径3.35米,卫星整流罩最大直径4.2米,起飞质量460吨,近地轨道运载能力达到9.2吨。

长二捆运载火箭主要用于发射近地轨道(LEO)有效载荷。配以合适的上面级,可进行中高低轨道、地球同步转移轨道等卫星的发射。在长二捆火箭的第二级上安装一个固体发动机可用于发射地球同步通信卫星。该组合在1995年11月和12月成功地发射了亚星二号和回声一号卫星。在长二E火箭的第二级上安装一个变轨上面级-ETS,可以承揽中轨道多星发射任务。

一枚火箭的研制通常需要四五年时间,而“长二捆”从批准立项到发射成功,仅pornos耗时一年半,堪称世界航天史上的一个奇迹。“长二捆”火箭的研制成功,使我国首次突破助推火箭的捆绑技术、首次研制成功推进剂利用系统和大型发射台等36项关键技术,为我国运载火箭进入国际市场起到了重要的推动作用。

“长二捆”成功背后的故事

1986年,美国和欧空局火箭发射相继失利,国际商业发射市场出现了“真空”。而就在之前的1985年10月,当时的航天部正式宣布,中国进入国际航天市场。可当时我国最大推力的长征三号火箭只能运载1.5吨左右的中型通信卫星。而此时,2.5吨以上的“大卫星”已经成为主流。因「津云日纪」退役的“长二捆”曾是航天史上的奇观,也是“明星火箭”的“前身”此,1986年底,航天工业部决定开始研制“长二捆”火箭,并迅速开始对外推销。1988年,我国和美国休斯公司草签了用长征火箭发射美国制造的澳大利亚通信卫星的发射合同,同年12月,“长二捆”火箭进入研制阶段。

“长二捆”的总体结构示意图

研制过程中,总设计师王德臣等人给出了一个大胆的方案:在技术成熟的“长征二「津云日纪」退役的“长二捆”曾是航天史上的奇观,也是“明星火箭”的“前身”号”火箭周围捆绑4个小火箭(即助推器),每个小火箭都安装一台和“长征二号”相同的发动机,如此一来,新火箭“长二捆”的起飞推力和起飞质量都将比“长征二号”提高近一倍。

1990年,“长二捆”总指挥王永志在首次发射前留影

1990年7月8日,第一枚“长二捆”终于如期出现在了发射场。正当所有人都期待新火箭一飞冲天时,意外却发生了:一级火箭尾段竟然向外冒黄烟!原来,火箭所用的推进剂四氧化二氮具有很强的腐蚀性,推进剂管路中的一个密封垫圈遭到了腐蚀,四氧化二氮便逃了出来。四氧化二氮有剧毒,会危害现场工作人员的健康,更令人揪心的是,万一旁边的燃料偏二甲肼也渗漏,将会引发起火爆炸。

由于四氧化二氮和偏二甲肼有毒,工作人员在检查火箭加注设备时必须全副武装

情况万分危急,必须立刻抢修。尽管大家都身穿防护服,可由于火箭尾段空气不流通,毒气含量大,当抢修任务完成时,十多位工作人员却因中毒而倒下,其中一位甚至献出了宝贵的生命!

后来的事儿大家都知道了,1990年7月16日,航天人用生命换来了第一枚“长二捆”的成功发射。那雷鸣般的呼啸声似乎在向世界宣告: 中国人是能够创造奇迹的。

1992年3月22日,西昌发射场,第二枚“长二捆”搭载着一颗澳大利亚卫星蓄势待发。“预备——点火——”随着口令发出,火箭尾部喷出熊熊火焰,然后,就没有然后了。现场的工作人员和看电视直播的群众等了很久也没看到火箭飞起来,发射失败了。经过17天的调查,结果让所有人都大吃一惊,失败竟是由于一个小小的铝屑!4个多月后,第三枚“长二捆”终于成功了。

1992年底,第四枚“长二捆”发射48秒后卫星爆炸了。后来,第五枚成功了,第六枚又发生了升空50秒后卫星爆炸的事儿。为何卫星总是爆炸呢,而且还都是在发射约50秒后?

经过几个月的调查分析,原来,火箭在升空50秒后飞行速度会跨过声速,此时空气阻力急剧增加,导致火箭和卫星强烈振动。糟糕的是,卫星是一家美国公司设计生产的,出于技术保密,他们没有向中国提供卫星结构特性的数据,因此尽管「津云日纪」退役的“长二捆”曾是航天史上的奇观,也是“明星火箭”的“前身”我国的研制人员对振动问题忧心忡忡,却无法进行火箭和卫星的振动耦合分析。谁知卫星的振动频率竟和火箭的振动频率相近,于是最让人担心的事情发生了,卫星和火箭发生了共振,造成推进剂泄漏爆炸。

原因找到了,美国的卫星生产商终于愿意交出卫星结构特性的数据了,于是问题迎刃而解。

1995年11月28日,第七枚“长二捆”成功将亚洲卫星公司的一颗卫星送入预定轨道。一个月后,第八枚,也是最后一枚“长二捆”,同样圆满完成了任务。

“中国航天”名片闪亮世界

这次成功引来了世界的极大关注。法国《世界报》说:这是一枚令人生畏的火箭。它的成功,加强了中国运载火箭在世界市场的竞争。

美国的火箭专家们盛赞中国人:这次成功是中国航天技术发展的一个新的里程碑,它的研制成功,使中国火箭低轨道运载能力达到世界先进水平,标志着中国运载火箭技术迈上了一个新的台阶。

当时香港 《文汇报》载文称:在重型运载火箭技术方面,中国已与法国并列第三,这是中国顶着巨大压力完成的一个伟大壮举。

“长二捆”的研制过程充满了曲折,但梅花香自苦寒来,正是在摸爬滚打中,我国掌握了火箭的捆绑和横向分离技术、力学环境预测和控制技术等诸多新技术,为后来发展更先进的运载火箭和实施载人航天工程奠定了坚实基础。在后来者中,“明星”火箭“长征二号F运载火箭”正是由“长二捆”改进而来,在20年时间里,成功将神舟系列飞船和天宫实验室送上天。(津云新闻记者 王晓羽综合:新华社、国家航天局、蝌蚪五线谱、中国航天之路 等)

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