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CZ-2“金牌火箭”的基石
(2006年07月13日 14:30:59)
来源:《太空探索》
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□作者: 高 歌
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1960年 8月10日,美国用雷神-阿金纳火箭发射了发现者13号侦察卫星。一天后,一架直升机在海军蛙人的帮助下,从太平洋的海水中捞起那个因回收飞机未能在空中回收而掉进海里的胶卷舱。不久,美国总统艾森豪威尔亲手将一面由这个胶卷舱带进太空的美国国旗覆盖在这个经历了多次失败后才成功回收的卫星返回舱上。
15年后,中国也成功地发射了自己的第一颗返回式卫星,并于3天后成功回收。当时,路透社评论说:“中国火箭已有足够的力量可以把300千克的有效载荷射入远地轨道,把一吨多的有效载荷射入近地轨道。”另一家外国通讯社评论说:“从科学技术方面来看,中国完成的这次发射证明它已掌握了发射和回收地球卫星所需要的现代技术,迄今只有大国才可能取得这种成就。”
发射中国这颗返回式卫星的运载火箭名叫长征二号。
长征二号运载火箭1973年11月得名。它是我国以远程导弹为原形研制的第一种发射重型卫星的运载工具。
在长征二号的研制过程中,我国的科学家、工程技术人员和工人们以百折不挠的精神,攻克了一个又一个难关。火箭推进剂贮箱既是贮存推进剂的容器,也是主要的承力结构件。但是由于一、二级火箭的贮箱占全箭的重量较大,因此必须想办法最大限度地减轻火箭的结构重量。于是,设计人员选择铝铜合金作为长征二号贮箱的材料。但是,这种高强度的合金材料给贮箱的焊接工艺带来了一系列难题。由于材料本身的可焊性较差,加之首次使用,缺少经验,因此在生产初期,出现了焊缝质量差、缺陷多的问题。为了攻克这些难关,火箭工程技术人员与设计人员一起组成联合攻关组,吃住在攻关现场,昼夜不停地进行试验。人们先后研究出500多种焊丝配方,然后一遍又一遍进行测试和分析,最后终于成功地研制出一种专用焊丝,焊接出了满足设计要求的产品。事实证明,采用铝铜合金比原来采用铝镁合金约减重 30%,使火箭的运载能力增加了几百千克。
长征二号液体火箭发动机涡轮泵的结构与以往有较大不同,采用了同轴立式涡轮泵。在没有成熟经验可借鉴的情况下,研制人员反复进行了几十次试验,先后经历了涡轮爆炸、密封装置失灵、泵壳体破裂和轴承磨损等一系列挫折,最终成功地研制出这种新式涡轮泵。
1974年 9月8日,第一枚长征二号运载火箭出厂。同年11月5日,长征二号在酒泉卫星发射中心首次发射返回式卫星,殊不知火箭起飞不久就失去稳定状态,20秒钟后坠毁。事后查明,失败的原因是控制系统俯仰通道中一根电缆出现断裂。失败后的第二天,中央军委副主席叶剑英指出,失败是成功之母,不要颓丧,要继续奋斗,再接再厉,一定要达到目的为止。全体研制人员振作精神,先后完成了控制系统综合试验等5项地面试验,并在查出薄弱环节的基础上,为后续发射的火箭制定了改进措施。
1975年7月,第二枚长征二号火箭开始总装。国防科委主任张爱萍将军亲临火箭总装车间,要求一定把工作做细,不带问题上天。
1975年10月,毛泽东主席批准发射第二颗返回式卫星。同月12日,第二枚长征二号火箭奉命出厂,11月26日从酒泉卫星发射中心成功地将一颗返回式卫星送入太空。中国从此成为继美国和苏联之后世界上第三个发射返回式卫星的国家。
此后,长征二号又分别于1976年12月7日和1978年1月26日成功地发射了两颗返回式卫星。
在长征二号的基础上,我国发展了长征二号丙(CZ-2C)运载火箭,其近地轨道运载能力由长征二号的1800千克提高到2800千克。1982年9月9日,第一枚长征二号丙火箭成功地将一颗新型返回式卫星送入轨道。由于这次发射的火箭首次使用了新型平台,因此入轨精度极高。
在提高运载能力的同时,长征二号丙的可靠性也得到了很大程度的提高,至今发射成功率达100%;并以其高质量、高可靠性赢得了荣誉,曾于1985年荣获国家优质产品“金牌奖”,因此它被人们爱称为“金牌火箭”。
长征二号丙还率先走向国际市场,于1987年和1988年分别为法国和德国的用户提供了搭载服务,1992年10月5日成功发射了瑞典的弗利亚科学试验卫星。从 1995年开始,长征二号丙又进行了适应性改进,用于发射美国摩托罗拉公司的“铱星”。自1997年9月起,长征二号丙改(CZ-2/FP)火箭曾连续成功地发射7次,其中6次以一箭双星的方式将12颗“铱星”送入预定轨道。
知识链接
长征二号
长征二号(代号CZ-2)火箭是一种用于发射近地轨道卫星的两级运载火箭。火箭全长32米,最大直径3.35米,起飞质量190吨,起飞推力2786千牛,能将1800千克的有效载荷送入轨道。
长征二号火箭由箭体结构、推进系统、分离系统、制导与控制系统、遥测与跟踪系统、自毁系统、电源与配电系统等部分组成。其中,箭体结构包括整流罩、仪器舱、推进剂贮箱、级间段、箱间段、尾段等大部段;推进系统包括一级火箭的一台4机并联、总推力2786千牛的可摇摆液体发动机,二级火箭一台推力720千牛的主发动机和4台总推力46千牛的游动发动机。两种发动机的推进剂都采用四氧化二氮和偏二甲肼。
长征二号火箭1970年开始研制,1979年停止生产。
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责任编辑:skylook
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