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火箭也要“新陳代謝”

在我們的印象中，中國航天是由長征二號、三號、四號三個大型號的運載火箭撐起來的。

從主攻低軌的長征二號系列，到包攬地球靜止軌道的長征三號系列，再到專注太陽同步軌道的長征四號系列，老一代長征火箭在過去的半個世紀里以極高的可靠性完成了超過300次發(fā)射。

“老長征”能夠取得巨大成功，與YF-20系列液體火箭發(fā)動機密不可分。YF-20采用偏二甲肼燃料，四氧化二氮作為氧化劑，能夠產(chǎn)生70噸級的推力。由YF-20演化而來的多型發(fā)動機，被長征二號、三號和四號系列火箭所采用，安裝在一級、二級和助推器上。

YF-20系列發(fā)動機（圖/互聯(lián)網(wǎng)）

可以說，中國航天的發(fā)展，乃至我國戰(zhàn)略反擊力量的擔子，都長期壓在YF-20肩上，YF-20以一己之力撐起了長征火箭的輝煌歷史。

不過，以現(xiàn)在的眼光來看，YF-20系列發(fā)動機在技術(shù)上并不先進，甚至還很落后。性能指標無法與國際領(lǐng)先水平相提并論不說，采用的偏二甲肼燃料有劇毒，氧化劑四氧化二氮更是有極強的腐蝕性，一旦吸入將對呼吸道和肺部造成極為嚴重且不可逆的損傷。

新一代發(fā)動機的研制迫在眉睫，長征火箭也要推陳出新。

因此，才有了長征五號、六號、七號、八號火箭的騰飛。這四個大型號，編成了新一代液體燃料長征火箭的梯隊。

新一代長征火箭（從左依次為長征六號、八號、七號、五號） （圖/千龍網(wǎng)）

把這四個型號放在一起的原因也很簡單，他們都采用了同一種發(fā)動機——YF-100。這是一種分級燃燒循環(huán)的液體火箭發(fā)動機，采用煤油為燃料，液氧為氧化劑。和YF-20的偏二甲肼/四氧化二氮相比，煤油/液氧無毒，更加安全可靠，發(fā)動機性能也更加優(yōu)秀。

新一代長征火箭在論證之初就把“模塊化”作為目標，通過設(shè)計不同直徑的芯級和助推器模塊并加以組合，令運載火箭的設(shè)計與生產(chǎn)更加簡單就像搭積木一樣。

因此長征八號火箭從立項到首飛僅用了三年時間，火箭是全新的，技術(shù)是提前規(guī)劃、業(yè)已成熟的。

模塊化的新一代長征火箭（圖/龍樂豪 等）

從發(fā)射微小衛(wèi)星的長征六號小型火箭，到發(fā)射重型地球靜止軌道衛(wèi)星的長征五號大型火箭，再到專精太陽同步軌道發(fā)射的長征八號中型火箭，只要“搭積木”就可以了，省時省力又省心。

這就是“模塊化”的好處，也是長征火箭“新陳代謝”的一大動力。

我們需要什么樣的火箭？

21世紀的第二個十年，是中國航天極速發(fā)展的十年。

在載人航天工程取得決定性勝利后，中國的應用衛(wèi)星也開始進入井噴式發(fā)射階段，多年前辛苦種下的種子，都在最近這十年內(nèi)成長為參天大樹，結(jié)出累累碩果。

長征火箭完成第一個100次發(fā)射，用了37年（1970.4.24—2007.6.1）。

第二個100次，用了7年半（2007.6.1—2014.12.7）。

第三個100次，僅用4年零3個月（2014.12.7—2019.3.10）。

最近十年中國航天的發(fā)射次數(shù)，超過之前四十年發(fā)射次數(shù)的總和。

不過，巨大且迫切的發(fā)射需求，對長征火箭的“新陳代謝”不一定都是利好。

冷戰(zhàn)中，美蘇太空軍備競賽是一場燒錢的游戲，但血拼過后，這兩個超級大國留下的不止有財政赤字，更有領(lǐng)先于時代的航天技術(shù)和完備的空間基礎(chǔ)設(shè)施體系。

換句話說，他們的衛(wèi)星“打齊了”，后面需要的是維持和換代。

但對我們而言，就是人有我無的困境。因此空間基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)是必須的，我們要補課，也要發(fā)射很多衛(wèi)星，并且進度最好不要拖延。

現(xiàn)在，擺在衛(wèi)星研發(fā)團隊面前的有兩種火箭，一種是老而彌堅、久經(jīng)考驗的“老長征”，一種是性能先進、剛出襁褓的“新長征”。

巧的是，對于大多數(shù)亟待發(fā)射的衛(wèi)星而言，新老長征火箭都能滿足任務需求，都能把衛(wèi)星送入預定軌道。

你研制的衛(wèi)星對國家很重要，晚一天投入使用，對國家都是一種損失。

然后你驚奇地發(fā)現(xiàn)，老長征不僅經(jīng)過大量飛行驗證，還更便宜！

任何一個項目的經(jīng)費都是有限的，時間也是有限的，發(fā)射失敗從來不是一個可選項。

那么，是用“老長征”，還是“新長征”呢？

答案不言自明，除非“老長征”實在打不動，否則大家都會自然傾向于“老長征”。

“老長征”的代表：長三乙火箭 （圖/中國日報）