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(shí)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(yùn)載火箭，2006年立項(xiàng)研制，是中國首枚芯級直徑為超過5米的運(yùn)載火箭系列。由二級半構(gòu)型的基本型長征五號運(yùn)載火箭（CZ-5）、不加第二級的一級半構(gòu)型長征五號乙運(yùn)載火箭（CZ-5B）以及添加上面級的長征五號/遠(yuǎn)征二號運(yùn)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(shí)施都將使用長征五號運(yùn)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?yàn)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。“大力士”是指其巨大的運(yùn)載能力，地球同步轉(zhuǎn)移軌道和近地軌道運(yùn)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(yùn)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(yùn)力的分類方法，近地軌道運(yùn)載能力20-30噸的火箭稱為大型運(yùn)載火箭，目前世界上共有7種大型運(yùn)載火箭，分別是中國的長征五號、日本的H-2B運(yùn)載火箭，美國的宇宙神五號和德爾塔四號重型運(yùn)載火箭，歐洲的阿麗亞娜五號運(yùn)載火箭，俄羅斯的安加拉A5和質(zhì)子M運(yùn)載火箭。

　　設(shè)計(jì)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(yùn)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(yùn)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(jià)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(yùn)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(xiàng)開始研制時(shí)，確定了“一個(gè)系列、兩種發(fā)動(dòng)機(jī)、三個(gè)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(jì)思想。

　　“三個(gè)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(dòng)機(jī)”是指新研制的地面推力50噸YF-77氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)和地面推力120噸YF-100液氧/煤油發(fā)動(dòng)機(jī)；在三個(gè)模塊基礎(chǔ)上第一步組合制造出5米直徑芯級的大型運(yùn)載火箭，再進(jìn)一步組合制造出3.35米直徑芯級的中型運(yùn)載火箭和小型運(yùn)載火箭，最終形成近地軌道運(yùn)力覆蓋1.5-25噸，地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)力覆蓋1.5-14噸的“一個(gè)系列”。按照方案，新長征系列火箭運(yùn)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(jì)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(yùn)載能力覆蓋范圍。

　　長征五號運(yùn)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(gè)3.35米直徑模塊，每個(gè)助推器配置2臺(tái)120噸級液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)YF-100，每個(gè)助推器有1臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)可單向擺動(dòng)。一子級采用5米直徑模塊，安裝2臺(tái)可雙向搖擺的50噸級氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)YF-77。二子級采用改進(jìn)自長征三號甲運(yùn)載火箭三子級氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)的YF-75D作為主動(dòng)力，發(fā)動(dòng)機(jī)可雙向擺動(dòng)，能兩次起動(dòng)，同時(shí)配有輔助動(dòng)力系統(tǒng)。整流罩與有效載荷一起垂直整體運(yùn)輸、吊裝。

　　2009年長征五號運(yùn)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(yàn)。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(gè)航天大國或地區(qū)，實(shí)驗(yàn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(gè)領(lǐng)域都要發(fā)生碰撞和爭奪，不僅是奧運(yùn)會(huì)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(yùn)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(shí)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(yùn)載火箭首次發(fā)射，實(shí)踐十七號衛(wèi)星進(jìn)入預(yù)定軌道，又實(shí)施了二次傾角控制和五次定點(diǎn)捕獲，最終才定點(diǎn)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(yùn)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(yùn)載火箭發(fā)射失敗。

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