大家在新聞中常常可以看到這樣的消息:“我國在某衛星發射中心用某型運載火箭,成功發射了……”,這裏的“某型運載火箭”絕大部分是我國的“長征”係列運載火箭,例如昨天在文昌航天發射場成功發射我國新型載人飛船的“長征五號B遙一”運載火箭。
不知你是否想過,為(wei) 何我國的火箭以“長征”為(wei) 名?這些火箭又是如何命名的?
Part.1
“長征”與(yu) 長征
“長征”——提起這兩(liang) 個(ge) 字,很多人的腦海裏肯定會(hui) 想到這兩(liang) 件事情:一件是八十多年前紅軍(jun) 那二萬(wan) 五千裏的漫漫征途,再一件就是五十年來不斷將我國的衛星和航天員送入太空的“長征”係列運載火箭。
在我國運載火箭設計之初,第一批航天人受毛主席《七律·長征》中表達出的紅軍(jun) 為(wei) 實現革命目標不畏艱辛、頑強奮鬥的精神啟發,提出了將我國運載火箭命名為(wei) “長征”的構想,並獲得了上級的批準。自那時起,我國的運載火箭就被稱作“長征”火箭了。
Part.2
火箭型號中的數字、字母和關(guan) 鍵字,都是什麽(me) 意思?
從(cong) 1970年到2020年,經曆了半個(ge) 世紀的探索與(yu) 發展,我國“長征”係列運載火箭開枝散葉,發展出十幾種不同型號。為(wei) 了方便區分,我國將不同型號的基礎型火箭命名為(wei) “長征x號”,英文簡稱就是“長征”的拚音字頭“CZ”。
而由這些基礎型火箭改進構型而來的子型號,則命名為(wei) “長征x號甲/乙/丙”等等,英文簡稱就是“CZ-x A/B/C”。
此外,由於(yu) 火箭在服役過程中得到一定改進,但改進幅度比較小,此時便直接在該型號火箭後麵加一個(ge) “改”字,以表示其與(yu) 之前型號的不同。
火箭吊裝 圖片來源:
舉(ju) 個(ge) 例子,長征三號係列火箭中有長征三號(CZ-3)、長征三號甲(CZ-3A)、長征三號乙(CZ-3B)和長征三號丙(CZ-3C)四個(ge) 型號,後麵三個(ge) 型號都是在CZ-3的基礎上通過改進三級和捆綁不同數量的助推器實現的,所以都歸入了長征三號係列中。
而CZ-3B和CZ-3C這兩(liang) 個(ge) 型號又進行過很多小改進,如加長助推器和一級、更新導航組件等;這一係列“小步快跑”式的改進,則是直接在此型號後麵加“改”字表示,如“長征三號乙改一/改二”(CZ-3B G1/G2)等。
有時候在新聞中會(hui) 看到“長征x號”名字的後麵會(hui) 出現“遙xx”這樣的稱呼,這裏的“遙”實際上是“遙測箭”的簡稱。在火箭發射過程中,為(wei) 了實時追蹤飛行狀態,需要在火箭上裝設遙測設備,裝有這些設備的火箭被稱為(wei) “遙測箭”。“遙”字後麵的數字可以理解為(wei) 是本型火箭生產(chan) 編號,例如“長征五號遙一(CZ-5 Y1)”就是第一枚長征五號火箭,“CZ-5 Y3”就是第三枚等等。
Part.3
火箭型號的數字越大,火箭越先進/大/新嗎?
我國早期的運載火箭發展主要是由衛星的發射需求決(jue) 定的。
上世紀60年代,為(wei) 了將我國第一顆人造衛星送入太空,在中遠程彈道導彈的基礎上研發了CZ-1火箭;隨著近地軌道衛星變得更大更重,中遠程導彈的底子就有些力不從(cong) 心了,於(yu) 是在洲際導彈基礎上研發的CZ-2火箭應運而生。
圖片來源:
到了70年代中期,我國同步軌道通訊衛星計劃啟動,火箭的飛行目標從(cong) 近地軌道提升至同步軌道。在CZ-2基礎上加裝三級的CZ-3和CZ-4應運而生,其中CZ-3采用了當時技術較為(wei) 先進的液氫液氧燃料三級,同時,由於(yu) 擔心CZ-3的三級研製難度過大而拖慢進度,CZ-4則選取了難度相對較低的常溫燃料三級,兩(liang) 種型號同步發展。
後來CZ-3和CZ-4的進度都頗為(wei) 順利,由於(yu) 氫氧燃料第三級更適合發射同步軌道衛星,CZ-3逐漸發展成了我國發射同步軌道衛星的主力火箭。為(wei) 了不浪費CZ-4的現有成果,同時為(wei) 了發射太陽同步軌道氣象衛星風雲(yun) 一號,CZ-4進一步改進成為(wei) 發射氣象衛星的CZ-4A型火箭。
上世紀九十年代,隨著CZ-3B等一係列火箭的投入使用,中國完善了火箭體(ti) 係,但同時也暴露出一些問題,包括燃料成本高昂且劇毒、直徑偏小、型號偏多和型譜重疊等。為(wei) 了解決(jue) 這些問題,新一代長征五號運載火箭應運而生。2006年立項之初,長征五號計劃以5m直徑氫氧燃料芯級作為(wei) 核心,通過靈活組合3.35m和2.25m兩(liang) 種直徑的液氧煤油燃料助推器,來滿足不同運力和不同軌道的發射需求。
例如,使用5m直徑一級捆綁4個(ge) 2.25m助推器的一級半構型,LEO運力為(wei) 10噸;換成4個(ge) 3.35m直徑的大助推器,LEO運力就能達到25噸。
在這些一級半構型上添加氫氧二級,形成二級半構型,長征五號就能實現同步軌道發射任務,GTO運力分別為(wei) 6噸與(yu) 14噸。
而這些助推器模塊獨立出來,也能形成新型小、中型火箭的衍生型號,它們(men) 能夠承擔其他運力範圍的發射任務。
長征五號遙三運載火箭在中國文昌航天發射場點火升空 圖片來源:
此後,長征五號的方案經曆過一些更改,到了2009年與(yu) 2010年,原本作為(wei) 長征五號係列中衍生型號的小、中型火箭,分別獨立形成了長征六號與(yu) 長征七號兩(liang) 個(ge) 新係列,長征五號係列最初的6個(ge) 方案中隻保留了GTO與(yu) LEO運力最大的兩(liang) 個(ge) ,就是現在的長征五號和長征五號乙型火箭。
長征五、六、七號將作為(wei) 我國未來航天發射的主力軍(jun) ,“老長征”係列或許會(hui) 逐漸完成它們(men) 的曆史使命。
除了前述的液體(ti) 燃料運載火箭之外,我國利用新型固體(ti) 燃料彈道導彈技術改進的長征11號、快舟係列運載火箭以其快速響應、快速發射的優(you) 越特性,與(yu) 同樣可以快速發射的CZ-6在近年來的小衛星發射活動中占據了一席之地,可謂“固液兩(liang) 開花”。
如此來看,我國運載火箭並不是數字越大,火箭越大、越先進,而是根據型號立項時間的早晚和實際需求的變化綜合決(jue) 定的。
我國運載火箭發展曆程圖片來源:火箭照片來自百度百科、中國運載火箭技術研究院,作者有加工。
從(cong) 長征一號到長征十一號,中國航天事業(ye) 曆經了50年的艱難長征,取得了一係列輝煌的成就。“實踐”、“風雲(yun) ”、“神舟”、“北鬥”、“嫦娥”、“天宮”、“天舟”、“悟空”、“墨子”……這些熟悉的名字經由“長征”係列運載火箭的托舉(ju) ,進入了廣闊的太空之中。可以說,一代代“長征”火箭,是一代代中國人艱苦奮鬥、自力更生的回憶。
未來,我們(men) 將建設自己的空間站,取回來自月球的第一抔土,我們(men) 將向火星投送著陸器,我們(men) 還將飛出小行星帶,甚至還將要前往更加浩渺的星際空間中。我們(men) 還可能將在未來載人登月,新時代的“嫦娥”將踏足廣寒。
而始終不變的,是“長征”火箭的呼號,是我們(men) 長征太空的夢想!
“待來日,去星辰大海,九天翱翔!”
出品:科普中國
製作:一顆青椒
監製:中國科學院計算機網絡信息中心
(本文中標明來源的圖片已獲得授權)
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