新聞背景

　　近日，我國(guó)新一代大推力運(yùn)載火箭長(zhǎng)征5號(hào)火箭順利通過(guò)了中國(guó)航天科技集團(tuán)公司的轉(zhuǎn)階段評(píng)審，從初樣研制階段轉(zhuǎn)入試樣階段。在試樣階段，該火箭將完成芯一級(jí)動(dòng)力系統(tǒng)試車、全箭模態(tài)試驗(yàn)、全箭合練等標(biāo)志性試驗(yàn)，以確保火箭首飛成功。

　　美俄歐日

　　都有火箭“大力士”

　　從全球航天活動(dòng)的總體發(fā)展來(lái)看,為了滿足日益增長(zhǎng)的太空開(kāi)發(fā)需求,人造地球衛(wèi)星、飛船和空間站、空間探測(cè)器等航天器的體積和重量越來(lái)越大,因而要求發(fā)射這些航天器的運(yùn)載火箭向大推力、高可靠、低成本和少污染等方向發(fā)展，為此，世界各航天大國(guó)都在積極研制新型大推力運(yùn)載火箭，并采取以下主要措施：

　　一是簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，如減少火箭級(jí)數(shù)（級(jí)數(shù)越少越可靠）和增加火箭的直徑（可多裝燃料以增加推力）等；

　　二是采用共用組件或技術(shù)，實(shí)現(xiàn)通用化、組合化和系列化；

　　三是使用無(wú)毒、無(wú)污染、大比沖（火箭發(fā)動(dòng)機(jī)單位重量推進(jìn)劑產(chǎn)生的推力，比沖越高代表效率越好）推進(jìn)劑，目前，液氫/液氧或液氧/煤油是無(wú)毒、無(wú)污染、大比沖、低成本（1噸煤油的價(jià)格不到1萬(wàn)元，而常規(guī)推進(jìn)劑——偏二甲肼不僅有毒、有污染，價(jià)格也是其數(shù)倍）的推進(jìn)劑，但需要在低溫下工作，所以技術(shù)比較復(fù)雜。

　　現(xiàn)在，近地軌道運(yùn)載能力達(dá)20噸級(jí)的大推力運(yùn)載火箭已成為航天器發(fā)射的主力,當(dāng)前活躍在航天發(fā)射領(lǐng)域的著名大推力運(yùn)載火箭有：美國(guó)的宇宙神5號(hào)、德?tīng)査?號(hào)、獵鷹9號(hào)，歐洲的阿里安5號(hào)，俄羅斯的質(zhì)子號(hào)，日本的H2號(hào)A運(yùn)載火箭等。

　　美國(guó)洛馬公司的宇宙神5號(hào)火箭為兩級(jí)型火箭，比以前的火箭更皮實(shí)、更可靠，流水線式的制造過(guò)程降低了人為出錯(cuò)的機(jī)會(huì)。該火箭芯級(jí)直徑3.81米，使用液氧/煤油發(fā)動(dòng)機(jī)，有14種構(gòu)型，近地軌道運(yùn)載能力最大達(dá)25噸；發(fā)射準(zhǔn)備時(shí)間少，只需提前12小時(shí)送上發(fā)射臺(tái)即可。此外，這種火箭發(fā)射時(shí)不用龐大的發(fā)射塔，只需1座發(fā)射架，并可在大風(fēng)條件下發(fā)射。

　　美國(guó)波音公司的德?tīng)査?號(hào)火箭為兩級(jí)型火箭，芯級(jí)直徑5.08米，使用液氫/液氧發(fā)動(dòng)機(jī)。該系列火箭可根據(jù)需要加配不同尺寸的整流罩和數(shù)量不一的助推器，有5種構(gòu)型。這些火箭不僅能發(fā)射1～23噸的近地軌道有效載荷，還可發(fā)射4～10.9噸的地球同步轉(zhuǎn)移軌道有效載荷。

　　獵鷹9號(hào)火箭由私營(yíng)公司自己投資研制的，為兩級(jí)型火箭，使用液氧/煤油發(fā)動(dòng)機(jī)，有3種構(gòu)型，近地軌道運(yùn)載能力為9.9～32噸, 地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力4.9～19.5噸。其第1級(jí)安裝了9臺(tái)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，所以在起飛時(shí)，若有1臺(tái)或2臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生故障，獵鷹9號(hào)火箭的發(fā)射不受影響。由于該火箭成本低于其它火箭，所以目前供不應(yīng)求。

　　歐洲阿里安5號(hào)為兩級(jí)型火箭，芯級(jí)直徑5.4米，使用液氫/液氧發(fā)動(dòng)機(jī)，有4種構(gòu)型，近地軌道運(yùn)載能力最大達(dá)21噸，在全球衛(wèi)星發(fā)射市場(chǎng)名氣較大。

　　俄羅斯質(zhì)子號(hào)火箭是蘇聯(lián)時(shí)代研制的老火箭，有兩級(jí)型、三級(jí)型、四級(jí)型, 其中用于商業(yè)發(fā)射的質(zhì)子-M為三級(jí)型，芯級(jí)直徑4.1米，使用有毒和污染的偏二甲肼/四氧化二氮常規(guī)推進(jìn)劑，近地軌道運(yùn)載能力最大達(dá)21噸。由于總價(jià)便宜，所以質(zhì)子-M火箭在衛(wèi)星發(fā)射市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)能力較強(qiáng)，但近年多次發(fā)射失敗。

　　日本H2號(hào)A及增強(qiáng)型火箭為兩級(jí)型火箭，芯級(jí)直徑5.4米，使用液氫/液氧發(fā)動(dòng)機(jī)，有5種構(gòu)型，近地軌道運(yùn)載能力最大達(dá)19.5噸。

　　“長(zhǎng)征”5號(hào)將把我國(guó)空間站送上太空

　　雖然我國(guó)“長(zhǎng)征”系列運(yùn)載火箭已取得了舉世矚目的成就，但與上述國(guó)外新型大推力運(yùn)載火箭相比存在明顯差距，很難適應(yīng)未來(lái)航天的發(fā)展需求。例如，我國(guó)目前使用的運(yùn)載火箭近地軌道運(yùn)載能力最大為9.5噸，只有國(guó)外新型大推力火箭的一半左右；由于“長(zhǎng)征”火箭是在液體彈道導(dǎo)彈基礎(chǔ)上進(jìn)行適應(yīng)性改進(jìn)而形成的，通用化、系列化、組合化程度低，因此出現(xiàn)了型號(hào)多、通用性差的局面，同時(shí)限制了規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展；我國(guó)火箭的第1、第2級(jí)和助推器現(xiàn)仍都使用有毒、有污染的推進(jìn)劑，從而存在航區(qū)和人員安全及環(huán)境污染問(wèn)題等等。