海南文昌,長征五號發(fā)射失利,引起全國關(guān)注。雖令人失望,但也在情理之中。它還是一枚新式火箭,才第二次發(fā)射。近些年中國航天發(fā)射,給外界留下次次成功的印象,大家贊賞中國航天發(fā)射的穩(wěn)定,或許忽略了航天發(fā)射的巨大風(fēng)險。最近,中國航天發(fā)射接連遇挫,提醒我們:射火箭不是開汽車,失敗是常有的事。
有句老話:成功增加你的信心,失敗增加你的知識。所以航天失敗最多的兩個國家——前蘇聯(lián)和美國,恰恰是航天科技最先進(jìn)的兩個國家。美國航天人的第一偶像是發(fā)明液體火箭的戈達(dá)德,而戈達(dá)德一輩子屢屢失敗,最后也沒造出他聲稱能飛到火星的火箭。按照某種科研評價體系,他一輩子也拿不到經(jīng)費評不上院士,更別提什么鮮花掌聲。美國人偏偏崇拜戈達(dá)德,用他來命名航天中心。美國人能走在航天最前沿,少不了這種尊重嘗試寬容失敗的雅量。
太空競賽充滿了失敗的記錄。美國衛(wèi)星上天連著幾次不成;1958年起向月球發(fā)射“先鋒”探測器,到“先鋒4號”才勉強(qiáng)成功。前蘇聯(lián)和俄羅斯發(fā)射19次火星探測器,沒一次完全成功。美國20多次火星探測任務(wù)也有6次失敗。全世界130多次月球任務(wù)中,成功的不到70次。近幾年大熱的可回收火箭實驗,失敗遠(yuǎn)多于成功。
根據(jù)一項統(tǒng)計,科學(xué)實驗成功的概率大約只有5%。蘋果創(chuàng)始人喬布斯一生傾力打造的產(chǎn)品中,有七個完全失敗,誰知道是哪七個?
科技進(jìn)步離不開試錯,只是航天失敗更令人揪心。航天,1986年的“挑戰(zhàn)者號”和2003年的“哥倫比亞號”墜毀,無人生還,是怎么也繞不過去的痛。從幾百年前的萬戶開始,飛向星空的名人堂里就滿是烈士了。美國登月成功四十周年時,媒體披露了白宮在登月前預(yù)備的一份演講稿:尼克松將在全國電視講話中哀悼阿姆斯特朗和埃爾德林喪生。
想贏就得輸?shù)闷?。中國探測器將于2020年飛向火星,中國還要組裝宇宙空間站,還要載人登月,這些事更顯眼,更艱難。跟在別人后面跑當(dāng)然安全;要趕超,就得準(zhǔn)備摔跟頭。
7月2日19時23分,我國在中國文昌航天發(fā)射場組織實施長征五號遙二火箭飛行任務(wù),火箭飛行出現(xiàn)異常,發(fā)射任務(wù)失利。后續(xù)將組織專家對故障原因進(jìn)行調(diào)查分析。
長征五號火箭是我國為了滿足21世紀(jì)初航天發(fā)展需要,在2006年立項研制的大型低溫液體運載火箭,也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該火箭系列。
長征五號有不少綽號,比如“胖五”、“大力士”、“冰箭”等等?!芭治濉笔且驗殚L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?!按罅κ俊笔侵钙渚薮蟮倪\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)?!氨笔侵搁L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。
航天發(fā)射是高風(fēng)險的活動,存在很大不確定性。1962年3月21日,中國自主研制的第一枚東風(fēng)二號彈道導(dǎo)彈首次飛行試驗,21秒時導(dǎo)彈完全失控,69秒后導(dǎo)彈墜毀。聶榮臻總結(jié)說:“既然是科學(xué)試驗,總會有成功,有失敗。成功了,我們就取得經(jīng)驗;失敗了,我們就得到教訓(xùn)!成功了,功勞是你們的,失敗了,責(zé)任由我來負(fù)!”對面發(fā)射失敗,錢學(xué)森也說:“科學(xué)試驗如果次次都能成功,那又何必試驗?zāi)?。?jīng)過挫折和失敗,會使我們變得更聰明?!庇辛耸。瑧?yīng)該振作精神,分析原因,采取切實可行的措施,繼續(xù)再戰(zhàn)。
航天事業(yè)就是在一次次的失敗中成長起來的,前途是光明的,道路是曲折的。中國航天加油!

