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雷鋒網(wǎng)按：本文作者鐵流，雷鋒網(wǎng)首發(fā)文章。
7月2日19時23分，中國在文昌航天發(fā)射場組織實施長征5號遙二火箭飛行任務，火箭飛行出現(xiàn)異常，發(fā)射任務失利。目前，相關單位正在對故障原因進行調查分析。雖然在此前不久，長征5號已經(jīng)有過一次失利，但這并不是可以抹黑中國航天的借口。
正如失敗是成功之母，發(fā)現(xiàn)問題——解決問題——然后實現(xiàn)螺旋式提升是事物發(fā)展的一般規(guī)律。即便是美國和蘇聯(lián)/俄羅斯這樣的老牌航天大國也難逃發(fā)射失敗的意外。更何況長征5號火箭是一款新產(chǎn)品，使用了不少新技術，這又給長征5號的發(fā)射增加了不確定性。
在很長一段時間，長征3號系列火箭是中國發(fā)射各類衛(wèi)星的主力。進入新世紀，中國也開始著手研發(fā)自己的大型運載火箭。在2006年，中國啟動了長征五號運載火箭項目，而且還制定了“一個系列、兩種發(fā)動機、三個模塊”發(fā)展思路。
所謂“一個系列、兩種發(fā)動機、三個模塊”具體指的是：
“三個模塊”是指使用液氧/液氫的5米直徑模塊，使用液氧/煤油的3.35米直徑模塊、2.25米直徑模塊。
“兩種發(fā)動機”是指新研制的地面推力50噸YF-77氫氧發(fā)動機和地面推力120噸YF-100液氧/煤油發(fā)動機。
在三個模塊基礎上第一步組合制造出5米直徑芯級的大型運載火箭，再進一步組合制造出3.35米直徑芯級的中型運載火箭和小型運載火箭，最終形成近地軌道運力覆蓋1.5-25噸，地球同步轉移軌道運力覆蓋1.5-14噸的“一個系列”。
長征5號則是“一個系列、兩種發(fā)動機、三個模塊”發(fā)展思路的產(chǎn)物。就性能而言，除了美國的德爾塔4號重型運載火箭之外，無論是將來的日本H3還是歐盟的阿里亞娜6，還是現(xiàn)役俄羅斯的安加拉5運載火箭和美國宇宙神5號運載火箭，在長征5號系列運載火箭面前大多稍遜一籌。
而長征5號能有這個技術水準，除了后發(fā)優(yōu)勢之外，很大程度上得益于使用了大量新技術。
首先是動力強。長征5號火箭芯一級上的50噸YF-77氫氧發(fā)動機在國際同類發(fā)動機中處于先進水平，具有運載效率高（比沖最高能夠達到465秒，比現(xiàn)有常規(guī)燃料發(fā)動機性能提高約50%）、推力大等特點。4臺助推器上的120噸YF-100液氧/煤油發(fā)動機是中國單臺推力最大、技術最先進、應用前途最廣泛的新型動力裝置，該項技術的突破使中國成為世界第二個掌握高壓補燃循環(huán)液氧煤油發(fā)動機技術的國家。
更關鍵的是，相對于以往一些發(fā)動機劇毒燃料，這些發(fā)動機的燃料均無毒無污染，像液氫和液氧的燃燒產(chǎn)物為潔凈度達99.99%的純凈水，具有綠色環(huán)保、零碳排放等優(yōu)點，長征5號運載火箭也因此被譽為“綠色火箭”。
其次是塊頭大。長征5號全長56.97米，火箭直徑5米，助推器直徑3.35米，起飛重量為867噸。相對于以往的火箭，長征5號是中國首次采用5米直徑的箭體結構，更粗的箭體結構可以容納更多的推進劑，不僅可以減少火箭的級數(shù)，從而減少火箭的分離次數(shù)，提高火箭的可靠性，還可以產(chǎn)生更大推力。
加上之前提到的YF-77氫氧發(fā)動機和YF-100液氧/煤油發(fā)動機出色的性能，長征5號的起飛推力超過一千噸，近地軌道運載能力25噸，地球同步轉移軌道運載能力14噸，相比之下，長征2F的重量為464噸，近地軌道運載能力為8.4噸，長征5號比長征2F的運載能力提升了2.5倍以上。
最后是創(chuàng)新多。相對于以往的長征系列火箭，長征5號是一款全新的火箭。長征5號上搭載了1000多臺設備，10萬多只電子設備，如果把儀器的電纜單根連起來總長超過100公里，在研制過程中，一共攻克了12項重大關鍵技術，取得了247項關鍵技術創(chuàng)新，其中還不乏頗具難度的創(chuàng)新——本次長五遙二火箭發(fā)射升空后，將把實踐十八號衛(wèi)星送入指定軌道。
衛(wèi)星在軌運行期間將驗證東方紅五號新一代大型衛(wèi)星平臺關鍵技術，并開展Q/V頻段通信等多項新技術在軌驗證工作。然而，任務通信控制設備和火箭自身的通信控制設備是可能發(fā)生矛盾的，要解決這個矛盾是一個不小的難關。
新技術會帶來更好的性能的同時，在成熟度方面有所欠缺，這也就為長征5號火箭的發(fā)射帶來了不確定因素。
其實，航天事故并非罕見，在這方面，即便是美國和蘇聯(lián)/俄羅斯這樣的老牌航天強國也不例外。從阿波羅1號失事至今，已經(jīng)發(fā)生了不少嚴重的事故，更有2位數(shù)的美國航天員為了航天事業(yè)而獻身。
1957年，先鋒TV3火箭爆炸在發(fā)射兩秒后，因失去推力而回落到發(fā)射臺，發(fā)生強烈的爆炸。
1967年，在一次測試中，美國阿波羅1號指令艙突然發(fā)生大火，產(chǎn)生的熱空氣令艙蓋緊閉，三名宇航員因無法逃離，而在大火中喪生。
1970年，阿波羅13號發(fā)生服務艙液氧貯箱中加熱系統(tǒng)過載而產(chǎn)生電弧放電作用，最終引發(fā)氧氣爆炸。雖然登月失敗了，但三位宇航員卻依靠救生設備奇跡般的死里逃生。
1986年，挑戰(zhàn)者號航天飛機在發(fā)射后僅1分13秒就在1.5萬米高空突然爆炸，包括一名教師在內的7名機組人員全部遇難。同年，一枚大力神運載火箭在發(fā)射后8秒發(fā)生爆炸，一枚德爾塔運載火箭在發(fā)射后71秒后主發(fā)動機突然熄火，90秒時自毀。
1990年，一枚大力神火箭的部分箭體從吊車上墜地，引發(fā)的大火火焰高達45米，造成至少1人死亡。
1993年，一枚大力神4型火箭在發(fā)射2分鐘后爆炸。
1997年，一枚德爾塔2型火箭在發(fā)射13秒后發(fā)生爆炸。
1998年，一枚大力神運載火箭起飛后不久發(fā)生爆炸，加上火箭上的間諜衛(wèi)星，損失超過10億美元。同年，一枚德爾塔3運載火箭在發(fā)射后不久爆炸。
2003年，哥倫比亞號航天飛機在因外部燃料箱表面泡沫材料安裝過程中存在的缺陷，使其在返航過途中空中解體，7名宇航員全部遇難。隨后，美國總統(tǒng)布什終止了航天飛機項目。
2011年，美國金牛座運載火箭因火箭整流罩系統(tǒng)未能完全打開而失事，價值4億2400萬美元的“榮耀”衛(wèi)星隨即灰飛煙滅。
2015年，美國火箭三度發(fā)射失敗，其中6月28日發(fā)射的獵鷹9號火箭執(zhí)行國際空間站貨運補給任務，火箭升空2分半鐘后突然爆炸解體，攜帶約2500公斤補給的貨艙也被炸毀。而在不久前，獵鷹火箭還因火箭降落角度問題和推進器氣壓閥失靈而引發(fā)爆炸。Space X空間站補給任務也3次失敗。
......
不僅是美國，蘇聯(lián)/俄羅斯、歐洲也發(fā)生過不少航天事故。1996年，歐洲航天局發(fā)射的阿麗亞娜5火箭在升空40秒后發(fā)生了爆炸。在2013年，俄羅斯的質子M火箭在發(fā)射后不久就發(fā)生了墜毀......根據(jù)不完全統(tǒng)計，在過去幾十年中，俄羅斯共發(fā)射各類火箭1262次，其中失敗49次；美國發(fā)射各類火箭513次，失敗35次。歐盟發(fā)生火箭164次，失敗11次。
從中可以看出，火箭發(fā)射失敗是很難避免的，不必對長征5號發(fā)射失敗過度解讀。
新技術在最初的使用中總會遇到意料之外的問題。在最初的時候往往折戟沉沙。比如歐洲航天局在1996年發(fā)射的阿麗亞娜5，該次發(fā)射是該型號火箭經(jīng)過了十年發(fā)展的首飛。美國的金牛座2火箭也出現(xiàn)過第一次發(fā)射成功，但第二次發(fā)射失敗的情況。而更極端的例子是美國在上世紀60年代曾經(jīng)發(fā)生過軍事衛(wèi)星連續(xù)7次發(fā)射失敗。而Space X即便使用60年代的技術，也同樣遭遇了三連敗。
技術發(fā)展有其規(guī)律，在新技術誕生之初，其可靠性是具有一定不確定因素的。而隨著大量使用，伴隨著事故的發(fā)生，并不斷改進，技術的成熟度會不斷提升。像俄羅斯的聯(lián)盟號火箭用了將近半個世紀了，現(xiàn)在罕有發(fā)生事故。
中國的長征3號系列火箭也曾發(fā)生重大事故——1996年中國的長征三號火箭升空2秒后就開始出現(xiàn)傾斜，22秒后完全失控，墜毀在距離發(fā)射塔1.85千米的山坡上，發(fā)生劇烈爆炸，導致數(shù)人犧牲。在這次事故后，相關單位進行了大整頓。在經(jīng)過不斷的完善和改良后，長征3號系列火箭的發(fā)射成功率才達到較高的水平。可以說，技術的成熟度是依靠大量實踐磨礪后才能獲得的。
而最近幾年，中國航天的進步很大，研發(fā)出了很多新技術，像長征5號在研制過程中，一共攻克了12項重大關鍵技術，取得了247項關鍵技術創(chuàng)新。這些新技術的使用必然會增加發(fā)射的風險。而在上次長征5號發(fā)射失敗后不久就再次發(fā)射，很可能未必對上次發(fā)射失敗的原因能有深入分析。
因此，相關單位的當務之急是徹底排查找出原因，提升長征5號的可靠性，實現(xiàn)發(fā)現(xiàn)問題——解決問題——實現(xiàn)螺旋式提升。
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