中国航天科技集团 [前进中的中国航天]

　　2002年11月4日，两年一度的中国航展在珠海拉开帷幕。一万多平方米的展位分别以航空航天展品迎接前来参观的人们。笔者走进航天展馆，亲眼目睹了各展台陈列的国产飞船、火箭、卫星等实物和模型。这些标志着我国航天领域辉煌成就的展示，形成了一个又一个引人入胜的教育、观赏亮点。
　　
　　看点一："神舟"号飞船
　　
　　走进航天科技展区，首先映入眼帘的是"神舟"飞船。它被放置在展区最为显著的位置，寄托着中国人民遨游太空梦想的实现。
　　"神舟"号飞船起点高，是直接采用仪器舱、返回舱和服务舱的三舱段卫星式飞船。1999年11月20日6时30分，第一艘无人试验飞船"神舟"一号在酒泉卫星发射中心新建成的发射场升空。11月21日3时41分，历经21小时太空飞行后，飞船返回舱降落在内蒙古中部地区，拉开了我国载人航天历史的序幕。2001年1月20日1时0分，"神舟"二号飞船从酒泉卫星发射中心升空，589秒后成功进入预定轨道，7天后返回地面。2002年3月25日22时15分，"神舟"三号无人飞船从酒泉卫星发射中心成功发射。4月1日16时51分，飞船返回舱在内蒙古中部地区成功着陆。"神舟"二、三号飞船都是按载人要求全系统配置的正样飞船，虽然没有载人，其技术状态与载人飞船基本一致，尤其是"神舟三号"飞船的发射和回收成功，对全面提高载人航天器的可靠性和安全性具有重要意义，为把航天员送上太空奠定了坚实的基础。"神舟"号飞船具有综合应用能力强，智能化程度高的特色。为了使航天员在真空条件下能够正常生活和工作，航天科技人员攻克了环境控制、生命保障等难题以及增强飞船可靠性的新技术：比如飞船返回舱进入大气层所承受的摄氏上千度高温气流冲刷的材料和结构技术；使飞船准确降临在预定区域的先进控制技术；防止返回舱过载过大而影响航天员健康甚至危害生命的回收技术等目前在国际宇航界公认的技术难题。在这次航展上，媒体最有兴趣的问题是：我国航天员何时飞上太空。航天科技集团公司负责人宣布，我国今年还要发射"神舟"四号无人飞船，经过几次成功的无人飞船实验，这一目标的实现不会太久。
　　在"神舟"飞船展台的身后，就是"神舟一号"飞船的返回舱，这是飞船唯一返回地面的部分，也是飞船的指挥、控制中心和宇航员的居所，1999年11月21日返回地面。在11月24日的开舱仪式上，从其顶部的舱口取出了经历过太空飞行的中华人民共和国国旗和澳门区旗。当时其舱体呈暗色，显现出穿过大气层所经历的高温气流冲刷等恶劣环境的洗礼。如今，经技术人员的全面呵护，在配有特殊灯光的照射下，特制全封闭玻璃大展柜里的返回舱显得干净利落。这是该返回舱第一次与中外观众见面，也是本届航展的一大亮点。
　　
　　看点二：长征火箭
　　
　　在火箭展区，长征系列运载火箭模型一字排开，显示出强大的阵容。这其中有主要用于低地球轨道发射的长征一号，长征二号、2C、2D、2E、2F，用于太阳同步轨道等中间轨道发射的长征2C/FD、长征4A、4B，用于地球同步转移轨道等高轨道发射的长征3号、3A、3B、3C。对应这三种典型轨道的运载能力为低地球轨道0.2～8吨，地球同步转移轨道1.5～5吨。从中国共产党15大以来，长征系列运载火箭进行了21次飞行，将27颗卫星和3艘"神舟"飞船成功地送入了太空，保持100%的发射成功率。长征系列运载火箭是我国独立研制、具有自主知识产权的品牌产品，不仅可以覆盖高中低不同轨道、不同重量航天器的发射能力，而且以技术含量高，经济性好等特点而著称。长征系列运载火箭在入轨精度，有效载荷系数和适应能力等方面已经跻身国际先进水平。
　　长征火箭中的明星是长征2F火箭，1：10长征2F火箭模型矗立在长征火箭展台的中间位置。这种捆绑式大型液体运载火箭，是"神舟"号飞船的运载器，在我国现有的运载火箭中，它的起飞重量最大、箭体最长、系统最复杂、可靠性最高。为了确保航天员的安全，科技人员攻克了一系列技术难题，开创了我国火箭史上多个第一，首先研制了故障检测系统，全冗余的控制系统，首次实现了垂直总装、垂直测试和垂直转运。
　　发动机是火箭的"心脏"，它的优劣是火箭先进水平的主要标志。在火箭展区，笔者见到了用在长征3A、3B火箭第三级的YF-75液氢液氧火箭发动机(简称氢氧发动机)。因为展出的是实物，所以显得格外醒目。氢氧发动机是火箭发动机的佼佼者，最大的优点是比冲特别高，真空比冲可高达450秒，而一般常规推进剂比冲也只有300秒，相差悬殊。此外，液氧本身及其燃烧的产物(水蒸气)是干净无毒的，对环境没有污染。在环境意识日益增长的今天，这一优势非常重要。作为高能发动机，它非常适合作火箭的上面级发动机，如果助推级不变，发射卫星的重量可以增加2倍以上，效果十分明显，而其研制难度却很大，而且是具备高轨道发射能力的门槛。我国在攻克了氢氧发动机技术后，首先把它用在长征3号火箭上，1984年发射成功，从此我国进入高轨道发射能力的先进行列。
　　YF-75氢氧发动机1986年3月开始研制，自1994年以来已经成功飞行了10次。其推力为8吨，比推力438秒，最大直径为3100毫米，重615公斤，发动机可作±4°的摆动，液氢泵转速40000转/分钟，液氧泵转速18800转/分钟。
　　为了与2000年以后的卫星发射任务同步，满足未来国内外市场对火箭的需求，扩大国际商业发射服务市场的份额，我国已经开展预先研究新一代运载火箭。新一代运载火箭将采用无毒无污染的120吨级推力的液氧煤油火箭发动机和50吨级推力的氢氧发动机。以这两种发动机组成5米、3.35米、2.25米三个结构模块，通过这三个基本模块的不同组合，形成一个系列化的新运载火箭。比如说，5米直径的芯级和上面级，捆绑两个3.35米直径和两个2.25米直径的助推器，组成两级半火箭；再比如，3.35米直径模块组成一、二、三级，再捆绑4个2.25米直径的助推器，形成三级半火箭。这就是"一个系列、两种发动机、三个模块"的发展思路。新一代运载火箭的运载能力低轨道1.5～25吨，地球同步转移轨道1.5～14吨，有很宽的覆盖范围，能够满足我国未来空间实验室、空间站和大型静止卫星的发射要求。新一代火箭还充分继承现有长征火箭的技术，并采用液氢、液氧和煤油无毒无污染的推进剂，成本低、可靠性高，实现了"通用性化、系列化、组合化"的三化设计。今年以来，美国相继推出了"德尔它"4和"大力神"5火箭。这两种按"渐进一次性运载器计划"产生的新火箭，采用模块化芯级设计，通过水平组装方式和高度自动化的起竖设备等措施，比现有航天运载系统的发射费用降低了25%，能满足不同载荷的发射需要。因此，我国新一代运载火箭的研制会进一步缩小与先进国家的差距，继续在世界航天领域占领靠前的一席之地。
　　
　　看点三：应用卫星
　　
　　看过火箭展区，笔者来到卫星展区，中等通信容量的东方红三号通信卫星、中巴合作研制的"资源"一号卫星、返回式卫星、"实践"五号、"海洋"一号以及在研的双星计划卫星和环境减灾卫星等一大批代表我国卫星水平的卫星一一展现在眼前。近几年，国产卫星的品种增多，数量增加，其中资源卫星、导航卫星和海洋卫星等相继发射成功，开辟了应用卫星的新领域，在国民经济中发挥了重要作用。卫星的高可靠、长寿命有了质的飞跃。到目前为止，我国已经形成了对地观测遥感卫星、通信广播卫星、气象卫星、科学技术试验卫星四个系列，对地观测卫星、导航卫星和海洋卫星也开始向系列化方向发展。在航展新闻发布会上，航天科技集团公司宣布，我国已立项研制新一代大型静止轨道卫星公用平台。所谓卫星公用平台包括结构、电源、姿控、推进、测控等多系统，以保证有效载荷，如通信卫星的转发器等通信设备、遥感卫星的相机等遥感设备的有效工作。我国立项研制的新一代大型静止轨道卫星公用平台达到了当今国际同类通信卫星的水平，与美国波音公司、法国阿尔卡特公司等卫星平台相当。它的研制成功，可以为大容量通信广播卫星、直播卫星和移动通信卫星奠定基础，还将为我国卫星通信事业的商业化、产业化发展开辟广阔前景。据悉，"鑫诺"二号卫星已经成为该平台的首颗卫星，预计在2005年发射；今年1月，"鑫诺"二号卫星的订座协议已经签署。"十五"期间，我国要实现新一代大容量通信卫星整星出口零的突破。
　　
　　看点四：小火箭、小卫星
　　
　　走进航天科工集团展区，"开拓者"小型运载火箭和航天清华一号微小型卫星吸引了笔者。"开拓者"就像它的名字一样，是我国第一枚全固体运载火箭。在三号展馆，平放着长征2E运载火箭，它长近50米、重约400多吨的"身躯"如同一条巨龙，占据了展馆长度的一半，而眼前这枚长不过13.6米，最大直径1.4米，起飞重量19.30吨的"开拓者一号"火箭是那样灵巧。这种专门用来发射小型卫星的全固体运载火箭，在上个世纪90年代再度兴起，它有自己的独到之处。首先，它的推进剂预先装在燃烧室内，在发射前不用像液体火箭那样加注推进剂，因此发射准备时间短，可实施快速发射；其次，发射场的设施可大为简化，便于机动运输和发射，再就是成本低、高可靠和易维护，发射方式呈多样化，既可以地面固定发射，也可以从发射车上发射或机载空中发射。"开拓者"火箭把原本火箭发射这一复杂的系统工程，往往需要漫长的准备时间变得简单快捷了，只需12小时就能把卫星送上天。航天科工集团的一位官员这样称赞他们的产品："如果某个地方出现水灾或火灾，想打一颗卫星上天进行监测，或者转播一场球赛，需要临时发射一颗小的通信卫星，‘开拓者一号‘12小时就能把你的想法实现。"技术人员在展区现场通过计算机演示了"开拓者"一号火箭的模拟发射：装载火箭的发射车行驶到预定发射位置，火箭起竖、点火，火箭升空，一、二、三级分离后，星箭分离，卫星入轨，整个过程简洁明了。"开拓者一号"这位我国运载火箭家族的新成员，于今年9月进行了首次试验，它将成为长征火箭的重要补充。
　　与"开拓者一号"同台展出的还有它的未来发展型"开拓者"二号和"开拓者"二号甲。"开拓者"二号仍由4级组成，长度加长至26.65米，直径加大到1.7米，起飞重量增至65吨，近地轨道运载能力相应提高到300公斤，预计2005年发射。"开拓者"二号甲捆绑了直径1.4米的助推火箭，级数为4级，长度减小到21.957米，起飞重量达到75吨，太阳同步轨道运载能力为400公斤，预计"十五"末期发射。
　　现代小卫星是在上个世纪90年代开始出现。通常按重量把1000公斤以下的卫星称为小卫星，其中微小卫星为100～10公斤。小卫星的显著特点是，由于采用了高新技术，功能密度比高，也就是每公斤重量能获取最大功能；如电源系统的功能密度比是发电功率/公斤，计算机是运算速度/公斤，而有效载荷的功能密度比如通信卫星是以通信容量和路数表示。近年来，我国的小卫星得到长足进展。由模块化设计的CAST968小卫星平台研制的"实践"五号、"海洋"一号小卫星已交代使用。航天清华一号是微小型卫星的代表，由航天科工集团和清华大学联合研制，并采用了国际合作的方式。该卫星1998年10月开始研制，12个月完成飞行星的研制，2000年6月8日发射升空后进入700公里太阳同步轨道，已在轨运行2年多，工作状态一直良好。航天清华一号质量轻、体积小(0.07立方米)、研制周期短(约一年)成本低、功能密度高，体现了微型航天器技术"更快、更好、更省"的发展趋势。卫星呈长方体，外形尺寸330毫米×330毫米×640毫米。卫星上部是有效载荷，中部为11个功能模块组合，下部是星箭分离机构和重力梯度杆，星体周围固定着太阳能电池，其地面分辩率46米，可用于1：25万比例尺的遥感调查。2年来，该卫星作为我国第一颗微小型遥感卫星，在国土资源调查、环境监测、地质勘探等方面发挥了积极作用。
　　
　　看点五：导弹武器
　　
　　导弹武器是航天科工集团公司的另一大类拳头产品。他们为国家提供了大量不同类型、性能先进的导弹武器，在国庆50周年阅兵式上的9支导弹方阵中有6支导弹方阵来自航天科工集团公司。他们研制的导弹武器还多次参加大规模军事演习，有力地配合了国家政治、外交斗争的需要，极大地提高了我国的国防实力和部队装备水平以及我国的国际地位和国际影响力。
　　来到航天科工集团公司导弹武器系统展区，首先看到的是一组战术反舰导弹，个头最大的C301超音速岸对舰导弹，采用对称鸭翼布局，尖尖的头部有一对小的水平鸭翼，尾部有一对大的垂直尾翼及差动舵，4枚固体火箭助推器围绕在弹体尾部。它们将导弹加速至超音速；随后，导弹两侧的液体冲压发动机点火，将导弹速度提高到M2；在飞行末段，导弹头部的末制导雷达自主寻的，攻击目标。该导弹长9.85米，弹径760毫米，重4.9吨，射程30～130公里，专门攻击驱逐舰以上的大型舰艇。与C301超音速反舰导弹同台摆放的是个头小得多的C802多用途亚音速反舰导弹。因为小巧，它可以从多种发射平台上发射，因此有岸基型、舰载型和机载型之分。岸基型导弹的发射阵地包括一辆雷达指挥车、一辆电源车和4辆发射车，每辆发射车装3枚导弹。技术阵地由先进的自动测试设备和多种专用拖车组成。岸基型C802导弹系统机动性好、攻击能力强、火力强(每分钟发射的导弹数量多)、可在160°区域内杀伤多个目标，抗干扰。舰载型C802导弹装备快艇、护卫舰和驱逐舰，可以单射或按2、4、6、8枚导弹连射。机载型C-802被称为C802K，配置攻击机和武装直升机。C802导弹尖卵形头部是寻的雷达，弹体中间的弹翼和尾部控制翼可折叠，固体助推火箭串联在导弹尾部，减少了导弹的外廓尺寸。导弹长6.392米，直径0.36米，重715公斤，射程15～120公里，飞行速度M0.8～0.9，巡航高度20米、30米，末段攻击飞行高度5米、7米。
　　走过反舰导弹展台就是各种防空导弹展区，这里有KS-1A防空导弹系统，一辆雷达指挥车的两边是两辆发射车，每辆发射车有2枚KS-1A导弹，它直观地告诉人们其作战单元的组成。防空导弹展区内更多展示的是QW系列便携式防空导弹，有摆放的QW-1、-1M、-2、-3导弹和发射筒，有单兵发射QW-1M导弹的模型，还有QW导弹与火炮组成的防空系统，充分展示了QW导弹不断进取，一弹多用的特点。下面介绍这个系列的导弹。QW-1是一种单兵便携式肩射防空导弹，能有效拦截来自不同方向、低空和超低空飞行的高速喷气式飞机和武装直升机。它保持了这种便携式导弹的主要特征，如高灵活性和机动性、便于操作、反应时间短。QW-1杀伤高度15～4000米，有效射程500～5000米，导弹长(含发射筒)1.526米，武器系统重16.9公斤，反应时间10秒，被动式红外制导。QW-1A是第二代便携式肩射导弹系统，增加了计算机系统，可以将雷达探测目标的信息经变换传送给射手，代替了射手的目视搜索。该系统不仅解决了导弹的全天候使用问题，还为射手提供了早期预警和搜索目标信息。QW-1A导弹系统使装备QW-1导弹的部队有了全天候作战能力，自动预先计算出杀伤目标的信息，提高导弹杀伤效率。QW-1M具备了抗红外干扰能力，杀伤飞行速度低于300米/秒的低空和超低空目标，装备步兵团和装甲车。其杀伤高度15～4000米，有效射程500～5000米，导弹系统总重18公斤。QW-2是新一代肩射防空导弹，主要用于杀伤低空和超低空飞行的战斗机、攻击机和武装直升机，保卫军事基地、政治和工业中心及其它重要设施。该导弹采用了新的先进探测、制导控制技术和动力装置，因此加长了探测距离，扩大了防御范围。其特点是全方位攻击、抗强干扰、制导精度高、一人即可完成攻击任务。武器系统重18公斤。导弹重11.32公斤，长590毫米，直径72毫米，战斗部重1.42公斤，主要技术战术数据：杀伤高度10～3500米，有效射程500～6000米，被动式红外制导，反应时间≤5秒，飞行速度600米/秒，配置2台固体火箭发动机。QW-3是新型激光制导导弹系统，由激光测距仪发射的激光波束制导，在超音速飞行状态能有效拦截来袭导弹。其特点是小尺寸、轻重量、易组装、全方位攻击、抗强干扰。导弹长2100毫米，重23公斤，飞行速度750米/秒，杀伤高度4～5000米，有效射程800～8000米，杀伤效率≥85%，战斗部杀伤半径3米。
　　历时四天的航展虽然结束了，但是它所展现给观众的成就是令人鼓舞和难忘的。它带给从事航空航天科研技术人们的思考也是深远的，因为中国跻身世界航空航天先进领域仍然任重而道远。
　　责任编辑：欣然■