不过,在火箭技术方面,与航天强国相比,仍存在差距与不足。雷凡培说,一是我国的运载火箭技术基础还比较薄弱,尤其是大型高端精密装备制造、新材料、新工艺等国家基础科研生产能力有一定差距;二是火箭的先进性水平还有待提高,火箭的结构效率、发动机的推重比等重要指标还有待进一步完善;三是我国现役运载火箭近地轨道(LEO)运载能力8.6吨、地球同步转移轨道(GTO)运载能力5.5吨,与目前国外先进水平相比明显偏低;四是新一代运载火箭型谱有待进一步完善,还有运载能力空白需要填补。
但这些差距也将成为迎接挑战、大力开展技术创新的动力。
新一代运载火箭将全面替代我国现役运载火箭,重型运载火箭有望2030年左右首次飞行
据悉,随着航天技术的不断发展和进步,未来长征系列运载火箭面临着更新换代,采用无毒、无污染推进剂的新一代运载火箭将全面替代现役运载火箭。我国已经规划了长征系列运载火箭未来的发展型谱。按照“通用化、系列化、组合化”的思路,我国构建了新一代大、中、小型运载火箭的发展序列。
即将完成研制的新一代运载火箭采用了无毒、无污染推进剂和新型大推力发动机,在继承现役运载火箭技术基础上,攻克了5米直径箭体结构设计制造等数十项关键技术难关,运载能力和火箭性能将达到现今国际先进水平。在新一代运载火箭各型号经历多次飞行考核后,目前正在服役的长征系列运载火箭将逐步退出历史舞台,实现新老火箭全面交替。
在中国航天科技集团公司研制的新一代运载火箭系列中,长征五号是新一代大型两级低温液体捆绑式运载火箭,是我国目前研制规模和技术跨度最大的航天运输系统工程,属于绿色环保大型液体运载火箭。全箭总长约60米,芯级直径达到5米,捆绑四枚3.35米直径的液氧煤油助推器,火箭起飞质量约869 吨,近地轨道运载能力25吨,地球同步转移轨道运载能力14吨,与国际上主流运载火箭的运载能力相当。长征五号有望在两年内进行首次飞行试验。
在运载能力上,长征五号是现役的长征系列运载火箭最大运载能力的2倍左右,今后主要用于发射大吨位的近地轨道航天器,如空间站、大型低轨遥感卫星,也可以一箭多星的方式发射大型通信卫星或导航卫星。
长征七号是中国航天科技集团公司研制的新一代中型两级液体捆绑式运载火箭,采用无毒、无污染的液氧/煤油推进剂。长征七号将承担载人航天货运飞船等发射任务,目前正处在研制阶段的末期,预计未来一两年内就能进行首次飞行试验。
航天专家认为,作为进入空间的工具,火箭技术的发展方向,和一个国家的航天事业发展方向息息相关。运载火箭技术的发展直接促进了卫星应用、载人航天和空间安全等技术的发展,因此运载火箭技术水平不仅代表着一个国家自主进入空间的能力,也体现着一个国家最终利用空间和发展空间技术的能力,是一个国家航天能力的基础。
此外,我国还规划了重型运载火箭的发展构想,以满足未来重大航天工程任务,重型运载火箭研制成功后,可显著提高我国进入太空的能力。
重型运载火箭是指火箭起飞推力在3000吨上下、近地轨道运载能力在100吨左右的火箭。美国和俄罗斯在上世纪六七十年代的太空争霸中分别研制了土星五号和N1两型重型火箭,两国在沉寂40年后,又都再次启动了重型运载火箭研制工作。
对中国航天技术发展而言,重型火箭的研制成功有望使火箭技术方面领先比肩乃至国际先进水平,可以满足我国在2030—2050年间近地轨道以远的宇宙空间探索任务的需求。
雷凡培认为,充分吸取新一代运载火箭的研制经验,有望用15年左右完成重型运载火箭研制,2030年左右实现首次飞行。(余建斌 蒋建科 柴跃)