“中国载人登月初步方案出炉”“计划2030年前实现中国人首次登月”……近来,有关中国载人登月的好消息不断,振奋人心。
运载火箭的能力有多大,太空探索的舞台就有多大。中国人要实现登月的目标离不开火箭的托举。长征十号运载火箭(简称“长十火箭”)就是专为发射我国新一代载人飞船和月面着陆器而研制的高可靠、高安全的载人运载火箭。
应运而生
古时的嫦娥奔月传说、文人雅客笔下有关月亮的诗词等无不反映着中国人对月球的浪漫情思。随着科技的发展,人类空间活动领域不断拓展,对月球的探索乃至踏足月球、长期驻留是很多航天大国的目标。“对月球等星球的深空探索是我们一直以来的追求和梦想。”火箭院总体设计部主任设计师邓新宇说。
“载人登月探测意义重大。”邓新宇介绍,“经过一代代航天人的努力,长征三号甲系列运载火箭、长征五号运载火箭(简称‘长五火箭’)先后六送‘嫦娥’,完成了绕月探测、月球软着陆和巡视探测、月球采样返回等任务,使中国具备‘绕、落、回’的技术能力,这些都为后续的月球探测奠定了坚实的技术基础。我们一步一个台阶、稳扎稳打,在之前成果的基础上,长十火箭的研制提上日程也是水到渠成。”
能力更强
38万公里,这是地球与月球之间的平均距离。要满足载人登月的需求,研制更大推力的运载火箭势在必行。
长十火箭高度接近100米,箭体直径5米,采用液氢、液氧和煤油推进剂,起飞重量约2200吨,可将超过27吨的有效载荷直接送入奔月轨道。“如果与现役我国运载能力最强的长五火箭做比较,长十火箭的‘个头’、运载能力等将是长五火箭的3倍。”
长十火箭设计了两种构型:一种带助推器,主要负责将月面着陆器和登月飞船送入地月转移轨道,因运送距离长,这个构型火箭推力更大;为了优化空间站运营阶段的成本,长十火箭还设计了另一种无助推器的构型,可执行空间站航天员及货物运输任务,无助推器构型火箭的一子级将按照可重复使用模式进行设计。
“载人航天,人命关天。”作为一型载人运载火箭,长十火箭面临高可靠、高安全的要求。邓新宇称:“在继承长征五号和长征七号运载火箭成熟技术的基础上,长十火箭创新性采用智慧飞行的方式,进一步保证航天员的安全。”
未来可期
“我们在长十火箭研制中将突破13项重大关键技术。”邓新宇说,这其中包括高可靠健康管理、自主飞行控制重构、高性能氢氧发动机及高性能液氧煤油发动机制备等技术,这些决定火箭的性能指标,是载人登月任务完成的基本前提。
目前,长十火箭的研制在稳步推进,已取得了一系列关键、重要的进展:先后圆满完成了以发动机试车为代表的关键技术试验,包括三级发动机整机首次长程多次点火试验、多机并联静动联合试验、主发动机试车等试验;在重复使用方面,长十火箭已完成栅格舵展开试验、衍生型可重复使用原理试验验证等;长十火箭通用芯一级氧输送系统关键部件——八通蓄压器已成功通过冷冲击试验和1.4兆帕液压试验……
按照计划,长十火箭在首次执行载人任务前将进行几次无人飞行验证,预计2030年前实现中国人首次登陆月球。未来可期!
(《航天长征》王莹 文)