“長五”成功送“嫦五”,探月工程第三步拉開序幕

長征五號遙五運載火箭嫦娥五號探測器發射升空(李迪克 攝)

人民網北京11月24日電(趙竹青)11月24日4時30分,我國長征五號遙五運載火箭在海南文昌航天發射場點火升空,在破曉中劃出一道亮麗的金色弧線,經過2200多秒的飛行,成功將“嫦娥五號”月球探測器送入地月轉移軌道,發射取得圓滿成功。

2020年最具“分量”的發射

長征五號運載火箭是我國新一代大推力低溫液體運載火箭,全長近57米,起飛重量約870噸,起飛推力超過1000噸,由中國航天科技集團有限公司第一研究院抓總研製

長征五號運載火箭總設計李東介紹,長征五號運載火箭採用“兩級半”構型,芯一級、芯二級直徑爲5米,芯一級捆綁四個直徑爲3.35米的助推器芯級和助推器全部採用液氫液氧煤油等無毒無污染推進劑;地球同步轉移軌道(GTO)運載能力可達14噸,是目前我國運載能力最大的火箭。

由於芯級直徑大於其他長征火箭,長征五號運載火箭被親切的稱爲“胖五”,因爲採用了液氫、液氧等低溫推進劑,長征五號運載火箭也獲得了“冰箭”的稱呼。

長征五號遙五運載火箭發射的“嫦娥五號”月球探測器重達8.2噸,是我國目前發射的重量最重的探測器。“嫦娥五號”探測器需要進入近地點200公里、遠地點約41萬公里的地月轉移軌道,對運載火箭的能力提出了很高的要求。

“在長征火箭家族中,只有長征五號運載火箭可以將這麼重的載荷直接送入地月轉移軌道,這是對運載火箭能力的集中檢驗,也是對中國航天能力的最佳註解。” 長征五號火箭第一總指揮、一院黨委書記李明華介紹到。

技術創新一起的,還有管理創新

此次發射的“分量”還體現在長征五號運載火箭的技術創新與管理創新上。由於地月相對位置以及軌道設計等因素的限制,此次發射是一次接近於“零窗口”的發射,遙五火箭的發射窗口只有五十分鐘,一旦在發射窗口時間內不能實施發射,“嫦娥五號”的奔月計劃就會受到影響。

李東告訴記者,爲了確保火箭準時發射,研製團隊採用了變射向、變滑行時間的多軌道奔月發射方案,應用“窄窗口多軌道”技術,針對五十分鐘的發射窗口分別設計了五條發射軌道,每條軌道對應十分鐘的發射窗口,在發射窗口期內,可根據發射時間通過軟件自動選擇發射軌道,提高了軌道切換效率,爲長征五號火箭實現“零窗口”發射奠定了基礎。

此外,作爲大型低溫火箭,長征五號火箭在發射日的工作項目繁多而複雜,任何一個環節出現問題都可能導致火箭發射時間的推遲,甚至錯過發射窗口。爲了確保發射日工作精準、高效開展,研製團隊在管理上也採取了創新的方法,通過發射日流程細化管理,對發射前流程進行精細化再造,從過程、崗位和設施維度分別開展梳理和設計,把崗位職責、工作要求和發射流程有機融合,形成了可以指導工作的項目細化表以及工序作業指導書,對發射日當天的各項工作提供直接、有效的指導。

“採用發射日流程精細化管理後,發射日當天的每一個階段、每一個項目和每一到工序都有清晰、明確的要求和指導,每個崗位在什麼時間做什麼事情、達到什麼標準、杜絕什麼問題,都一目瞭然,提高了發射日的工作效率,有效防止了低層次問題的發生。”長征五號運載火箭總指揮王珏介紹到。

從“十三五”到“十四五”,“胖五”再出發

作爲我國目前運載能力最大的運載火箭,長征五號火箭在多項重大航天工程中承擔着不可或缺的角色,是實施深空探測、載人空間站建設、大型高軌衛星發射的主力火箭,是我國從航天大國向航天強國進軍的重要標誌之一,享有“夢想之箭”的美譽

“十三五”期間,長征五號火箭實現了從研製到首飛、從試驗到應用的多次跨越,闖出了一條“大火箭”發展之路,爲實現探索浩瀚宇宙、發展航天事業、建設航天強國的航天夢不斷助力

2016年11月3日,歷經十年研製的長征五號火箭首飛取得圓滿成功,突破了以大直徑箭體結構設計製造與試驗、三型大推力發動機等爲代表的12大類247項關鍵技術,掌握了一批具有自主知識產權的新技術,讓我國火箭的運載能力達到了25噸級,多項重要性能指標進入世界前列。2017年7月2日,長征五號遙二火箭“鎩羽而歸”,其後908天,研製團隊負重前行、含淚奔跑,徹底攻克了發動機技術難題,2019年12月27日,長征五號遙三火箭實現了“王者歸來”。2020年,長征五號系列火箭迎來了一年三次的高密度發射,5月5日,長征五號B火箭首飛成功,載人空間站工程首戰告捷;7月23日,長征五號遙四火箭成功發射“天問一號”火星探測器,創造多項紀錄的同時,也完成了從試驗性發射向工程應用性發射的身份轉變。今天,長征五號遙五火箭託舉“嫦娥五號”精準入軌,爲圓滿中華民族的“探月夢”再立新功。

展望“十四五”,作爲火箭實力的代表,長征五號火箭還將繼續築夢。下一步,它將爲我國載人空間站建設貢獻力量按計劃,我國將在未來2-3年內,應用長征五號B運載火箭,發射載人空間站的核心艙和試驗艙,完成載人空間站的主體建設。