長征五號發(fā)射失敗原因在調(diào)查分析

2017-07-03 12:02?來源 綜合新華社

　　長征五號發(fā)射失敗：2017年7月2日19時23分，在文昌航天發(fā)射場長征五號遙二火箭發(fā)射升空后，火箭飛行出現(xiàn)異常，發(fā)射任務(wù)失敗，專家將對火箭發(fā)射失敗的故障原因進(jìn)行調(diào)查分析。

　　長征五號火箭大型低溫液體運載火箭，2006年立項研制，是中國首枚芯級直徑為超過5米的運載火箭系列。由二級半構(gòu)型的基本型長征五號運載火箭（CZ-5）、不加第二級的一級半構(gòu)型長征五號乙運載火箭（CZ-5B）以及添加上面級的長征五號/遠(yuǎn)征二號運載火箭（CZ-5/YZ-2）組成，中國未來天宮空間站、北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)，探月三期工程及其它深空探測的實施都將使用長征五號運載火箭系列。

　　長征五號有不少綽號，比如“胖五”、“大力士”、“冰箭”等等。“胖五”是因為長征五號的直徑達(dá)到了5米，體重接近900噸，相當(dāng)2枚長征2號F火箭的重量，或者15架國產(chǎn)C919大客機(jī)的重量。“大力士”是指其巨大的運載能力，地球同步轉(zhuǎn)移軌道和近地軌道運載能力將分別達(dá)到14噸級、25噸級。這與美國現(xiàn)役并且執(zhí)行最多的德爾塔四號重型運載火箭的能力差不多（直徑5.1米，地球同步轉(zhuǎn)移軌道14噸，近地軌道28噸）。“冰箭”是指長征五號的主要燃料是液氫和液氧，液氫的溫度是零下252攝氏度，液氧的溫度是零下183攝氏度，是目前人類已知能量最強(qiáng)大的火箭燃料。

　　按照中國對火箭運力的分類方法，近地軌道運載能力20-30噸的火箭稱為大型運載火箭，目前世界上共有7種大型運載火箭，分別是中國的長征五號、日本的H-2B運載火箭，美國的宇宙神五號和德爾塔四號重型運載火箭，歐洲的阿麗亞娜五號運載火箭，俄羅斯的安加拉A5和質(zhì)子M運載火箭。

　　設(shè)計建造并且發(fā)射成熟一種新型火箭的周期非常長，各主要航天強(qiáng)國都是以三四十年的周期來發(fā)展新一代火箭的，中國也不例外。早在1988年，中國即開始了新一代大型運載火箭的論證工作。中國火箭專家認(rèn)為，舊的長征火箭系列存在著運載能力低，芯級直徑小，型號偏多，型譜重疊，可靠性不高，發(fā)射準(zhǔn)備周期長，使用的偏二甲肼和四氧化二氮推進(jìn)劑毒性大且價格昂貴等諸多問題。在2001年新型火箭預(yù)研工作開始前，就明確了新一代火箭的運力指標(biāo)、級數(shù)、推進(jìn)劑種類，并要求新型火箭高可靠、低成本。在2006年新火箭立項開始研制時，確定了“一個系列、兩種發(fā)動機(jī)、三個模塊”的總體發(fā)展思路以及”通用化、系列化、組合化”的設(shè)計思想。

　　“三個模塊”是指使用液氧/液氫的5米直徑模塊，使用液氧/煤油的3.35米直徑模塊、2.25米直徑模塊；“兩種發(fā)動機(jī)”是指新研制的地面推力50噸YF-77氫氧發(fā)動機(jī)和地面推力120噸YF-100液氧/煤油發(fā)動機(jī)；在三個模塊基礎(chǔ)上第一步組合制造出5米直徑芯級的大型運載火箭，再進(jìn)一步組合制造出3.35米直徑芯級的中型運載火箭和小型運載火箭，最終形成近地軌道運力覆蓋1.5-25噸，地球同步轉(zhuǎn)移軌道運力覆蓋1.5-14噸的“一個系列”。按照方案，新長征系列火箭運載能力相比原長征火箭大幅度提高；使用推進(jìn)劑無毒無污染；采用“三化”的設(shè)計思想降低成本；比傳統(tǒng)火箭普遍少一級的一級半或二級半構(gòu)型提高火箭固有的可靠性；擁有完整的運載能力覆蓋范圍。

　　長征五號運載火箭是長征五號系列的基本型號，為帶助推器的兩級火箭。助推器采用4個3.35米直徑模塊，每個助推器配置2臺120噸級液氧煤油發(fā)動機(jī)YF-100，每個助推器有1臺發(fā)動機(jī)可單向擺動。一子級采用5米直徑模塊，安裝2臺可雙向搖擺的50噸級氫氧發(fā)動機(jī)YF-77。二子級采用改進(jìn)自長征三號甲運載火箭三子級氫氧發(fā)動機(jī)的YF-75D作為主動力，發(fā)動機(jī)可雙向擺動，能兩次起動，同時配有輔助動力系統(tǒng)。整流罩與有效載荷一起垂直整體運輸、吊裝。

　　2009年長征五號運載火箭進(jìn)入初樣研制階段，完成以5.2米直徑整流罩和5米直徑火箭艙段制造生產(chǎn)試驗。2013年長征五號進(jìn)入試樣研制階段，開展火箭生產(chǎn)、總裝和測試。2016年11月3日，長征五號火箭首飛取得成功。

　　即使是美俄歐洲等幾個航天大國或地區(qū)，實驗重型火箭都失敗過，近年來也頻頻出現(xiàn)發(fā)射失利的情況。歐洲的阿里亞娜火箭發(fā)射107次，成功率93％。美國的德爾塔運載火箭發(fā)射251次，成功率為94.4％。成功率最高的是蘇聯(lián)聯(lián)盟號運載火箭，截至1993年4月發(fā)射了1012次，失敗17次，成功率98.3%。

　　從全球航天發(fā)射領(lǐng)域來看，中國長征火箭一直保持較高的成功率和可靠性。長征火箭首次對外公布的發(fā)射失敗記錄是1996年8月18日，這是該火箭執(zhí)行的第42次發(fā)射任務(wù)。

　　2016年9月1日，太原衛(wèi)星發(fā)射中心由長征四號乙運載火箭發(fā)射高分十號衛(wèi)星失利。不愧是G2，中國和美國在各個領(lǐng)域都要發(fā)生碰撞和爭奪，不僅是奧運會金牌，發(fā)射衛(wèi)星也是。仿佛就像是事先約好了的，美國也馬上要求失敗一次。這一天美國SpaceX獵鷹9號火箭在發(fā)射前發(fā)生爆炸。

　　截止2016年9月，中國長征系列運載火箭共有235次發(fā)射，平均每年十余次，其中完全失敗3次，部分成功1次，成功率高達(dá)98%。

　　隨后的近一年時間，中國的火箭發(fā)射似乎不太順利，2016年11月3日，長征五號運載火箭首次發(fā)射，實踐十七號衛(wèi)星進(jìn)入預(yù)定軌道，又實施了二次傾角控制和五次定點捕獲，最終才定點成功。2016年12月28日，長征二號丁火箭發(fā)射高景一號衛(wèi)星，衛(wèi)星沒能進(jìn)入預(yù)定軌道，經(jīng)數(shù)次變軌后進(jìn)入軌道。2017年6月19日，長征三號乙運載火箭發(fā)射中星9A衛(wèi)星任務(wù)失利，2017年7月2日，長征五號運載火箭發(fā)射失敗。

編輯： yujeu