Project Introduction
2007年10月30日,继“嫦娥一号”发射成功、海南将建新的航天发射场等消息传来后,对中国航天未来30-50年发展,具有重要意义和深远影响的又一重大项目——新一代运载火箭产业化基地,在天津滨海新区举行了奠基仪式。这标志着,未来我国的大推力运载火箭“长征五号”,将可以从天津制造基地,经过海上运输,抵达海南文昌航天发射场进行发射。
中国新一代运载火箭产业化基地项目总投资约45亿元,总占地面积约2平方公里,分为一期工程和二期工程。一期工程建设规模约20万平方米,2007年11月运载火箭储箱焊接装配厂房率先开工建设,2008年4月综合机加厂房等第一批其他项目陆续开工建设,2008年7月总装测试厂房、力学环境测试厂房等第二批项目陆续开工建设,2008年12月第一批项目陆续竣工验收并投入使用,满足新一代运载火箭储箱焊接装配、大型机械加工等研制工作需要。2009年12月第二批项目竣工验收并投入使用,满足新一代运载火箭产品试制、总装、试验等各项研制工作需要。
二期工程建设规模约30万平方米,将根据国家航天产业发展需求陆续投入建设。新一代运载火箭产业化基地项目建成后,将满足我国未来30到50年发展空间技术及和平利用空间的需要。为什么国防科工委选择天津作为“长征五号”的生产基地?专家解释说,除了考虑天津滨海新区良好的投资环境、优越的地理位置等因素外,“长征五号”的直径也成为一项考虑因素。因为我国的铁路需要翻山越岭,但涵洞的直径不够大,不能通过大直径的火箭,而在天津制造火箭,刚好可以让“长征五号”,通过海路畅通无阻地,到达位于海南文昌的发射场。
Engineering Events
1972年11月23日,第7枚N1在升空40公里后,再次由于发动机耦合振动引发爆炸。连续四次失败,让苏联人最终放弃了N1火箭。这实际上也宣告了苏联“N1-L3”登月计划的无果而终。N1计划结束后,被严格保密了20年,直到1991年苏联解体后,世人才逐渐知晓这个曾经存在的火箭霸王。
在载人登月计划失败时,苏联的无人飞船探月计划取得了部分成功。
1971年6月24日,第6枚N1点火升空51秒后,由于制导系统故障,火箭开始旋转,箭体迅速解体爆炸。在经历三次失败后,苏联人开始第四次尝试。
1970年至1976年,苏联又发射了8部月球采样器和月球车,其中3台成功返回地球,共取回月壤样品340克。
但是在政治和学术交锋中,直至1964年8月,苏联政府才选中了科罗廖夫的N1火箭方案。同时由切洛梅负责UR500K(质子号)-LK1(月球探测器)项目实施绕月飞行任务。
苏联为登月计划而设计的N1巨型火箭,是唯一种使用多达五级串联的火箭,总高105米,最大直径23米,起飞重量2825吨,最大推力4620吨。其第一级高度30米,采用30台NK-15发动机并联同时工作,单台推力154吨,总推力4620吨。这一设计可谓前无古人后无来者。其第二级高度20米,采用8台NK-15V发动机并联工作,单台推力180吨,总推力1434吨。第三级高度12米,采用4台NK-39发动机并联工作,单台推力40吨,总推力160吨。第四级、第五级、有效载荷舱高度43米,第四级使用1台NK-31发动机,推力41吨;第五级使用1台RD-58发动机。有效载荷舱分为两层,下层装载登月舱,上层装载轨道舱,舱顶是一个宇航员紧急逃逸塔。
一枚运载火箭上使用多达5级串联结构、共计43台液氧煤油发动机、以及一台固体燃料逃逸发动机;要让这么多发动机协同可靠的工作,是一项复杂的系统工程。但在当时,由于苏联人没有能够解决单燃烧室大推力火箭发动机的问题,只能采用这种发动机群并联方案。由于技术路线失误,以及缺乏资金支持,N1火箭未能进行充分严格的测试,这种极端脆弱的结构最终导致了N1的失败。
N1火箭共制造了10枚,其中第1、2枚被运到拜科努尔发射场,用于垂直状态的电气测试和综合发射演练。1969年2月21日,第三枚N1在发射69秒后,由于高频振动导致液氧泄漏,在12200米高空爆炸。碎片散落在发射场周边30公里的区域,只有登月舱成功逃逸着陆。在修改发动机控制系统设计后,第5枚N1很快被制造出来(第4枚N1制造完成后,被意外损毁未能发射,最终被拆解)。1969年7月3日,N1开始第二次发射。但这次,却成为了N1发射试验中最惨烈的一次。由于一颗松动螺柱被吸入燃料泵,导致控制系统停止了30台中的29台发动机,发动机停机23秒后火箭爆炸,几千吨高能燃料将整个一号发射场彻底夷为平地。13天后,美国阿波罗11号飞船,成功登陆月球。苏联人很快制造出了第6枚N1,由于拜科努尔1号发射场被彻底炸毁,这次发射只能在2号发射场进行。
1968年9月,探测器5号在绕过月球后,成功返回地球。这让美国人加快了阿波罗计划。
1966年3月,苏联月球10号探测器首次实现绕月飞行。
1961年4月12日,苏联宇航员加加林首次进入太空,掀起了美苏载人航天竞赛的序幕。美国宇航局随后推出了阿波罗登月计划,迫使苏联政府决定抢在美国前面将宇航员送上月球。
在巨型火箭家族中,还有一位失败的王者——苏联N1火箭。1959年,苏联科罗廖夫设计局提出研制能够发射50吨级载荷的N系列巨型火箭,用于发射军用太空站和火星探测器。
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