2016年11月3日：“大火箭”首飞成功的那一刻
2016年11月3日，中国目前运载能力最大的新一代运载火箭—长征五号在海南文昌航天发射场点火升空，约30分钟后，载荷实践十七号技术试验卫星与火箭成功分离，进入预定轨道，首次发射任务取得圆满成功。长征五号運载火箭首飞成功，标志着我国运载火箭的规模实现了从中型到大型的跨越，将显著提升我国把各种航天器送入太空的能力，加快我国由航天大国向航天强国迈进的步伐。
运载火箭是把各种航天器送入空间轨道的运载工具。 20世纪60年代以来，我国相继研制出的运载火箭有长征一号、风暴一号、长征一号丁、长征二号、长征二号丙、长征二号丙改进型、长征二号丁、长征二号E、长征二号F、长征二号FT1、长征二号FT2、长征三号、长征三号甲、长征三号乙、长征三号丙、长征四号、长征四号甲、长征四号乙、长征四号丙、长征六号、长征十一号、长征七号以及长征五号，总计达23种型号，除了8种已经退役，其余均在服役。可以说，中国航天科技的每项成就都首先归功于长征系列运载火箭。长征五号就是长征火箭家族中的最新成员，更是其中的“大块头”。另外，还有在研中的长征五号乙、长征六号甲、长征七号甲、长征八号等型号，以及论证中的长征十一号甲、长征九号等。
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按照运载能力划分，运载火箭可分为小型、中型、大型和重型四类。在我国，一般将近地轨道运载能力为2吨及其以下的火箭称为小型运载火箭，近地轨道运载能力为2～20吨的火箭称为中型运载火箭，近地轨道运载能力为20～50吨的火箭称为大型运载火箭，近地轨道运载能力为50吨及其以上的火箭称为重型运载火箭。大、重型运载火箭因其运载能力强，科技难度大，对国家综合实力要求高的特点，成为一个国家航天水平和实力的最佳体现。
作为我国研制高度最高、体积最大、起飞规模最大、运载能力最大的大型运载火箭，长征五号火箭的高度达到了57米，有20层楼高；芯级直径达5米，突破了长征家族现役火箭芯级直径3.35米的限制，助推器最大直径达3.35米；起飞推力首次超过1000吨，起飞重量约870吨，具备近地轨道25吨级、地球同步转移轨道14吨级的运载能力，比现役长征三号乙火箭运载能力提升了2.5倍以上。
除了运载能力大之外，长征五号与原有火箭相比的优势还在于，一是采用液氧煤油或者液氢液氧发动机，填补了我国大推力无毒无污染液体火箭发动机的空白，实现了绿色环保的研制理念；二是模块化的设计，能够满足不同重量有效载荷的发射需要，增加了选择性和发射的灵活性。
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令人遗憾的是，在2017年7月2日进行的第二次发射试验任务中，长征五号遥二火箭飞行至346秒时突发故障，未能将实践十八号卫星送入预定轨道，发射任务失利。根据分析仿真计算及地面试验结果，故障原因为芯一级液氢液氧发动机一分机涡轮排气装置在复杂力热环境下，局部结构发生异常，发动机推力瞬时大幅下降，致使发射任务失利。
航天活动本来就是一项高风险的工程，面对前进道路上的挫折，火箭工程研发队伍并没有气馁，他们在全面落实故障改进措施的基础上，对芯一级发动机进行了改进，改进后的芯一级液氢液氧发动机完成多次地面热试车考核，验证了改进措施的有效性。长征五号遥三火箭有望于近期发射。
与此同时，我国第一款重型运载火箭—长征九号也已完成深化论证并进行先期技术攻关，其近地轨道运载能力将达100吨以上，这无疑又是一步巨大的跨越。攻关重点在于突破超过9米直径火箭箭体结构设计制造以及480吨级液氧煤油发动机、220吨级液氢液氧发动机等关键技术，争取在2028年前后从海南文昌卫星发射中心实现首飞。
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随着重型运载火箭氢氧发动机大流量单喷嘴试验取得成功，使得该型发动机大流量高效稳定燃烧成为可能，从而在长征九号重型运载火箭研制的万里长征路上迈出第一步。
由于长征九号重型火箭采用超大直径9米左右箭体结构设计，位于连接贮箱的筒段、前后底与火箭的箱间段之间的过渡环直径很大，是传力的关键部位，承载力强，受力较集中。以往型号产品的过渡环通常采用分段式锻造，再把各部段之间焊接起来。但对于大直径的重型火箭过渡环，从增强工程安全性出发，必须采用整体锻造法制备。据悉，这一技术瓶颈已被科研人员攻破，且采用整体锻造法制备超大直径过渡环的技术在国际上尚属首创。最新消息是，2019年3月24日，长征九号重型运载火箭一级发动机燃气发生器-涡轮泵联试成功。这一系列进展无疑为重型火箭研制的顺利开展奠定了基础。
火箭的推力有多大，航天的舞台就有多大。重启征程的长征五号运载火箭，将承担我国未来空间站的多个舱段、大质量卫星以及月球、火星乃至木星探测器一系列的发射任务，可谓任重而道远。而迈出万里长征第一步的长征九号运载火箭，更将我国运载火箭技术水平带上一个新的高度，载人登月、着陆火星以及深空探测的壮举将由它来实现。
(本刊记者)
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