运载火箭总体设计是怎样诞生的?

发布网友 发布时间：2022-04-23 22:02

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热心网友 时间：2023-10-11 08:40

1968年11月，为确保卫星按计划发射，国防科委决定，将“长征一号”运载火箭的研制任务由八院移交给一院。

同时，国防科委决定明确提出：

由我国运载火箭技术研究院负责设计和研制“长征一号”运载火箭，任新民被任命为总体设计室主任。

“长征一号”火箭的总体设计工作最初是由七机部第八设计院负责，总设计师是王希季。后来，国防科委决定将八院的任务由运载火箭总体研究改为航天器总体研究，“长征一号”的总体任务交给一院，即运载火箭研究院负责。

最初确定“长征一号”总体方案时，任新明曾经提出了三种可供选择的方案：一是更换“东风四号”两级导弹的推进剂，把卫星直接射入轨道；二是在两级导弹上再加一个液体第*火箭；三是在两级导弹上再加一个固体第*火箭。

三种方案各有利弊。第一种方案可以发射60至200公斤的星，但轨道高度低，不利于后续发射其他科学试验卫星；第二种方案各方面都不错，但要分散研制精力，时间长，耗费多。经过反复论证，最后确定采用第三种方案。

“长征一号”运载火箭总体设计室的全体科研人员，针对当时“651”卫星的发射需要，结合以上国外的先进经验，他们最终拟定“长征一号”的设计总原则是：

航天运载火箭与远程导弹相比，有两项新的要求。第一，要能飞出稠密的大气层，第二是必须达到第一宇宙速度，即每秒7.9公里的速度。

所以，“长征一号”火箭需要采取*火箭式结构。第一和第二级火箭采用远程导弹的液体火箭原型不作修改。第*采用固体火箭。

采取这样的决定，成功的把握大，而且可以保证进度，节省经费。需要投*量人力和物力加以最新研制的是第*火箭。

第*固体火箭采取自旋稳定的方式，以保证卫星有正确的入轨姿态。

而串联着卫星的第*固体火箭在第二级火箭关机后，发动机在600公里的高空以喷射氮气来保持卫星入轨前滑行段的稳定飞行，并最终将卫星推入预定轨道。

同时，在第*火箭上安装上遥及控制系统。

而且，为避免卫星和固体火箭在大气层中受气流的冲刷和加温而受损，卫星和固体火箭被应密封在整流罩内。

1968年底，任新民他们完成了“长征一号”的总体设计方案。随后，他又带领其他部门的科研人员投入到第一、第二级液体火箭的紧张研制工作中。

我们知道，“长征一号”运载火箭是一项复杂的系统工程，涉及到诸多的专业和学科。因此，任新民在主持研制工作中善于发扬技术民主、集思广益。

“长征一号”火箭上装配的外弹道测量系统，也是我国第一次投入使用的大型外弹道测量工程的箭上设备。经过科研人员的艰苦研制，也最终如期交付使用。

另外，能否对液体火箭的推进剂的进行万无一失的掌控，也历来是运载火箭能否成功发射的关键问题之一。

这是因为，液体火箭的推进剂要么带腐蚀性，要么有毒，要么需要在极低温的条件下储存。

例如，液氢需要在-253度的环境下,才能以液体的形式储存。而-253度的液氢，又有“穿透”某些金属容器的厚壁的危险，所以非常容易泄漏。

而泄漏出的氢一旦遇到空气中的氧，特别容易引起剧烈爆炸。如此看来，这可真是防不胜防呢。

另外，火箭发动机中高速进入燃烧室的-253度的液氢，是极端高效的冷凝剂。它在喷射过程中，一旦遇到水珠或各种气体杂质，就会把这些杂质冻结成比金属还坚硬的颗粒，并推动它们高速运动。

这样，这些高速运动着的，比金属还坚硬的杂质颗粒，就有可能像子弹一样击穿金属管道壁。所以，也是防不胜防呢。

再就是，还是因为-253度的液氢是极端高效的冷凝剂的缘故，所以，有的金属材料遇到液氢，会变得像陶瓷一样脆硬，这就是科研人员通常所说的“氢脆”。

因此，无论制造火箭的材料，还是用在火箭上的元器件和设备，必须能经受得住各种严酷而极端条件的考验。

带着这所有的难题，运载火箭研究室的全体科研人员在任新民的带领，经过艰苦卓绝的努力，一道道技术难关都相继被攻克了。