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天津科技傳播發展基金委員會聯合主辦
天津日報《經濟周刊》承辦全市大型系列科普報告會之十
通向太空的『天梯』——運載火箭系列總設計師龍樂豪談『新一代運載火箭產業化項目』
近日,由天津市委科技工委、市國防科工辦、天津大學航空航天研究院、天津科技傳播發展基金委員會聯合主辦,天津日報《經濟周刊》承辦的『新一代運載火箭產業化項目』報告會在天津大學科學圖書館報告廳舉行,此次主辦方特邀中國工程院院士、運載火箭系列總設計師龍樂豪主講。
在報告會上,龍樂豪院士為大家深入淺出地介紹了火箭的起源、發展,世界各國運載火箭的現狀及中國長征系列運載火箭的發展歷程。同時,龍樂豪院士還就新一代運載火箭項目落戶天津及未來發展進行展望。龍樂豪院士旁征博引的講解和風趣幽默的演講風格使嚴肅的科普報告會變得生動起來,中間不時插入的視頻短片,給大家以直觀的感受。報告會後的提問環節,龍樂豪院士與現場觀眾進行了精彩互動。
追溯火箭發明史
『宇宙是人類亙古以來遐想的天堂,是科學家無限探索的園地。路漫漫其修遠兮,吾將上下而求索。到底在「求索」什麼?我認為,求索的內容之一就是探索宇宙、研究宇宙。』龍院士在報告會的開頭就以生動的語言把與會者帶入了探索宇宙的世界中。
『我們人類到底從哪裡來?又將往哪裡去?宇宙當中是否有我們的同伴?21世紀的人們正在對這些問題進行解答。而要解答這些問題,一切要從火箭的發明說起,因為唯一到天空的「天梯」就是運載火箭。』龍教授一語道破了運載火箭對於人類探索宇宙的重要性。
追溯運載火箭的起源,龍院士告訴大家:『追溯根源,中國是發明火箭最早的國家。早在三國時期,已有關於火箭的原始記載。世界上真正嘗試利用火箭的力量想飛上天空的是中國明朝的官員萬戶。他利用的工具非常原始:在一把坐椅的背後,裝上47枚當時可能買到的最大火箭,這個火箭有點像小孩子玩的二踢腳。他把自己捆綁在椅子的前邊,兩只手各拿一個大風箏。然後叫他的僕人同時點燃47枚大火箭,其目的是想借著火箭向前推進的力量,加上風箏上昇的力量飛向前方。』
『萬戶的想法是非常偉大的,但結果也是非常悲壯的。人類為了紀念這位先行者,月球上以他的名字命名了一座「萬戶山」,這是我們中國人對火箭做的貢獻。』談到這位勇敢的先人,龍院士充滿了自豪感。
龍院士繼續介紹:『從世界范圍來看,真正奠定運載火箭理論基礎的是德國生物學家開普勒。他發現了行星運動的三大定律即開普勒定律,為後來牛頓力學的誕生奠定了基礎。而牛頓的「萬有引力」定律,為航天飛行的動力學打下了基礎。俄羅斯齊奧爾科夫斯基提出了「理想速度公式」,近50年來人類對於火箭的實驗都是根據他的公式來計算。』由此可見,先人的智慧結晶鋪就了人類對運載火箭的發明之路。
龍院士還談道:『美國火箭專家羅伯特·戈達德對運載火箭的發展功不可沒,他第一個把液體火箭研制出來,把理想變為現實。』1926年,羅伯特·戈達德進行了第一枚用液體化學燃料作動力的火箭試驗,並獲得成功。當時火箭長3米,飛行的時間只有2.5秒,達到的高度12米。但毋庸置疑的是,這成為運載火箭的一個雛形,羅伯特·戈達德成為液體火箭的創始人。
『1957年4月10日,蘇聯人用衛星火箭把人類第一個人造衛星送上了太空,當時我在武漢上高中,大家正在慶祝長江大橋的開通,廣播裡邊傳來這一消息。對當時的場景我至今都記憶猶新。』龍院士說。
新一代運載火箭
承載登月夢想
龍樂豪院士帶著大家回顧火箭的發展歷史後,又深入淺出地為與會者講述了火箭的分類,使人獲益匪淺,他談道:『火箭按結構來分,有串聯、並聯、串並聯之分,串並聯也叫捆綁;也可按推行器是固體還是液體區分;或按使用方式,有一次性使用和重復性使用的分別。到目前為止,我們國家所有的運載火箭都是一次性使用的。』
龍院士詳細為大家講解長征系列火箭的發展歷程,他說:『長征火箭有什麼特點?它完全是自力更生,低投入高產出。我們的火箭技術、性價比在世界上是比較好的。』
據了解,我國長征系列火箭已有自主知識產權,到目前為止一共進行107次發射,將119個航天器送入了預定的地球或者是月球軌道,發射成功率93%。
『中國的運載火箭在世界的地位,可以用五、四、三、二、一來說明。我們是世界上第五個用自制的火箭發射地球低軌道衛星和高軌道衛星的國家;我們國家是世界上第四個發射月球探測器,具有第四大地球同步轉移軌道運載能力的國家;世界上第三個掌握低溫推進器,高溫推進器載人航天技術的國家;世界上第二個掌握低溫氫氧發動機在空中二次啟動的國家;世界上第一個具有完整運載系列的發展中國家。』龍樂豪院士告訴與會者,『歸納起來講,整體上我們的火箭技術接近世界先進水平。』
『美國人阿姆斯特朗登上月球時說了一句富有哲理性的話:「對於個人來講是一小步,對人類來講是一大步。」』龍樂豪院士將內容轉到登月這一話題,而我國運載火箭技術的不斷進步也承載著國人的登月夢想。
『月球是人類的天然空間站和資源寶庫,對宇宙探測是人類拓展生存空間的必由之路,世界上各個國家都爭先恐後地公布自己的空間探測計劃,而作為一個發展中大國,我國也要在其間佔有一席之地。』龍樂豪說。
我國的探月項目是以古代神話傳說中的月中仙女『嫦娥』命名。據了解,嫦娥工程經過十年的醞釀,在2004年1月經國務院批准立項研制。 『目前,中國月球探測項目加快了前進的步伐。我們的規劃是探月、登月、駐月三部曲。我們已經實現了探月。緊接著明年要發射嫦娥二號,嫦娥三號,軟著陸落月。嫦娥四號,落月返回。大概在2017年左右,長征五號E到月球上取樣返回。2030年後建立月球基地。』對於探月項目的美好未來,龍院士進行了一番展望。
『嫦娥從此不寂寞,廣寒期盼故鄉人。』情之所至,龍院士說道。
大火箭落戶天津
意義重大
通過龍樂豪院士條理清晰的講解,與會者不僅對我國新一代運載火箭項目有了基本了解,同時細心的聽眾也會發現:『大火箭』、『天津』是龍院士頻頻提到的兩個關鍵詞。
2007年10月30日,被親切地稱為『大火箭』的新一代運載火箭產業化基地在濱海新區開工建設。『天津成為我國航天騰飛的新基地。』龍樂豪院士如是表示。
『在天津發展大火箭項目的意義是什麼?我認為,可以優化國家航天技術和航天產業布局,可以形成南北配套格局。加強天津地區和航天系統的聯系,不僅有利於交流和合作,而且對培養天津地區的高科技人纔起到促進作用。另外,基地建在這裡,也有利於天津的就業、稅收等等。總而言之,意義非常重大。』龍樂豪進一步說。
龍院士一邊為與會者展示天津大火箭項目建設的效果圖,一邊介紹說:『在天津市委大力支持下,目前項目進展非常順利。「大火箭」項目被列為天津市20個大項目之首,在項目建設過程中處處為我們開綠燈,我作為老航天人對此非常感謝。』
展望我國未來航天事業的發展,龍樂豪院士說:『我們第一個目標是完善現有火箭,提高可靠性,縮短准備發射周期,提高運載能力。第二個目標,研制固體空載火箭。目前,國家對航天技術的發展提出了新要求,對火箭的需求在擴大,長征火箭的發展前景是美好的。』
精彩互動
問:龍院士,您好。我想請教您,在火箭的研發和生產過程中怎麼樣確保高可靠性?謝謝!
龍樂豪:高可靠性對航天事業非常重要。1996年2月15日,我國第一次給國際衛星組織發射商業衛星出現了問題,經過那次失敗之後,航天系統進行了一系列的反思,進行了質量整頓,歷經10多年,目前形成比較完整的航天質量文化,有一套嚴格的質量管理措施。高科技不可能是次次都取得成功,但是我們要減少失敗,讓可靠性達到最高。
質量可靠性首先是設計出來的,也要靠嚴格的管理。我們從管理上采取多方面的措施,制定了一系列嚴格的管理措施,出了質量問題要歸零。
問:我想了解的是,電場和太陽黑子會對航天器產生影響嗎?如果有的話,遠距離遙控系統怎麼保證其可靠性?
龍樂豪:空間離子的乾擾或者輻射對航天器是有影響的,我們在設計上都有一些防護,儀器有保護的措施。特別是對載人航天器影響比較大,宇航員在裡面必須要加以防護。我們在無線電信號的傳輸上,考慮到損耗,會把餘度設計出來,傳輸功率設計得強一些。在有些情況下可以先關機,過了這段時間再打開。
落戶天津開發區的新一代運載火箭產業化基地項目,對於加快濱海新區開發開放、促進高端、高質、高新產業發展、提昇天津的產業結構和發展水平具有重大意義。圖為長征五號運載火箭模型。
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好啊!