航天专家访谈录，解释一些国人对中国航天的疑惑！不看后悔

记者简称记，其他人为专家 记：在考虑助推器方案时，大型多节液体助推器、大型多节固体助推器、小型整节固体助推器是否可以随意组合？ 高：从设计、生产、成本和可靠性等方面考虑，一般一种火箭只用一种助推器。固体助推器燃烧时间短，成本较高，其推力冲击较大，一般用于大推力加速短时间工作的场合。液体助推器易控制，燃烧时间较长，应用较多。如任务需要，也可采用固体和液体助推器同时使用，但对称的助推器必须采用同样的类型。 龙：助推器的二节、三节是指这几节药柱，而不是级，无论多少节，都是整体一次性抛落。 记：苏联的＂东方＂号、＂联盟＂号、＂质子＂号等其助推器都考虑了保形设计，都呈锥形分布在芯级周围，这是否对气动性能有利？中国及其它国家火箭的助推器为何都直上直下而不用此设计？ 高：锥形是对气动性能有利，保持了流线型，而直上直下是为了加工工艺的要求，中国现在助推器头部设计为锥形。 龙：苏联早期火箭的助推器用这种倒锥形是为了增加气动稳定性，阻力也有所减小。中国和别国的火箭控制技术已能消除这方面影。向了，所以没必要再抠这些细节。苏联后来的火箭也没再采用。这是控制技术还不完善时的手段。 记：中国＂长征＂－３Ｃ在＂长征＂－３Ｂ的基础上，减少了两个助推器并取消了其上的尾翼，而发射飞船的＂长征＂－２Ｆ又恢复了助推器尾翼，请问助推器上的尾翼对运载火箭来说有多大用？是否装与不装均可？ 高：助推器上的尾翼能够增加火箭的静稳定性，如果在设计时其稳定性已经满足要求，就没有必要装尾翼了，如果再装尾翼，静稳定度太大，火箭反而不好控制，也就是有个度的原则。 茹：如控制技术足够，就不用加。 龙：以后的火箭根据需要决定是否安装，并不是说尾翼就是淘汰的技术。 记：在推力方向调节上，目前的运载火箭主要采用哪种方式？比如燃气舵、空气舵、二次喷射及柔性喷管等。 高：比如＂长征＂－３丙一子级发动机的喷口可以在伺服机构带动下单向摆动以控制火箭姿态，最大摆角１０°。两个助推器各有一台推力为７５吨的发动机,喷管固定不摆。而其二子级主发动机喷管固定不动，游动发动机喷管可作单向摆动，最大摆角６０°，以控制箭体姿态。 茹：液体发动机是喷管和发动机上面一节一起摆动，来实现矢量控制。固体发动机是只摆动喷管，也就是柔性喷管。 记：运载火箭的固体助推器其结构、燃料能量等是否与固体弹道导弹相同？从生产角度看，元器件、工艺等技术是否一样？比如惯导系统是否水平相同？ 茹：固体助推器与固体弹道导弹相似，但技术要低一些，惯导水平也要低一些。运载火箭涉及到市场，要求经济性。 记：运载火箭载荷舱的直径一般都大于弹体的直径，是否会影响气动性能？ 高：会影响。载荷舱大于弹体直径，过渡部分有涡流脉动压力，易形成抖振.弹体结构要加强。＂大力神＂就是例子。 记：运载火箭发射飞船和卫星的入轨精度要求、技术难度是否一样？与分导式弹道导弹的弹头入轨难度有无区别？ 高：发射飞船和发射卫星入轨精度要求一样。分导式弹头入轨，各弹头轨道不一样，每分离一个，火箭要改变轨道。 龙：卫星是天地一体化的，其精确性不完全由自己定，入轨时有一点误差，可以靠地面控制调整。弹头则是无法调整的，要求高得多。同样，卫星和飞船返回时的入轨与弹道导弹弹头再入时的精度要求也差别较大。 记：也就是说一个国家运载火箭的水平不等于其战略导弹的水平，前者对后者也没什么帮助。 龙：可以这么说。运载火箭只是一个基础，但航天器也有专门的技术战略导弹上遇不到。只能讲，一个国家运载火箭水平很高，它的战略导弹水平不会太差，反过来不好说。 记：＂长征＂３号的第三级采用低温高能液氢液氧发动机，有何好处？ 高：低温是指推进剂液氢和液氧需在低温下保存，进入箭体贮箱的液氢温度要求小于－２５２．４℃，液氧温度要求小于－１８３℃。使用液氢液氧推进剂的主要作用是环保，两种推进剂燃烧后产生的是水，不会造成环境污染，而且这两种推进剂的比冲大，也就是单位秒流量的推进剂产生的推力比使用其它推进剂更高。但是它的缺点是使用成本高。 记：日本Ｈ－２火箭一二子级都采用高性能分级燃烧氢氧发动机，由于液氢易爆，中国的火箭芯级一级一般不采用氢氧发动机，为何日本就敢采用？ 高：目前中国液氢液氧发动机的推力最大才５０吨，液氢易爆，在三级更易爆 ，而中国的＂长征＂－３Ｂ火箭在三级就采用了氢氧发动机。 茹：我们的下一代火箭也是芯级一级都采用液氢液氧发动机，技术上基本过关。 记：氢氧发动机为什么不用在助推器上？ 茹：助推器要求推力大。液氢液氧发动机的比推力高，但密度小，会导致助推器做得很大，因此不适合助推器。 龙：以前的火箭一级二级未用液氢液氧发动机，还有一个原因，就是火箭起飞后应尽快穿过大气层，使重力的影响小一些，所以用大推力发动机。从安全上讲,如一个屋子里氢气的含量超过一定值，挠一下头发才０．０２毫焦的能量就会引发爆炸，液氢安全要求极高。 记：以前的液体发动机推进剂比起液氢液氧的缺点在哪？ 龙：一是有毒，二是比冲低，使火箭吨位较大。我们的长－３乙有效载荷系数是１．２２％，就是说１００吨的起飞重量能把１．２２吨的载荷送上去。当时列世界第三，比Ｈ－２和＂宇宙神＂低，Ｈ－２为１．５２％，＂宇宙神＂２ＡＳ为 １．４９％。液氢液氧也有缺点，液氢极易挥发，它不能用于战略导弹。 记：以前的液体发动机也有液氧，低温保温技术是否早就过关了？ 龙：液氢液氧的沸点相差７０度，两者的保温技术不是一个水平，而且液氧本身就比液氢稳定一些。 记：－２５２．４℃如何保温？是靠冰柜还是什么？ 龙：只能靠保温材料，所以时间不能超过２４个小时。 记：顺便问一下，那些保温材料在火箭起飞时是炸出去的还是怎么脱落的？ 龙：这些保温材料是塑料的，会占重量，所以要抛掉，迎风一吹就掉了。 记：中国新一代火箭是否芯级每一级都采用液氢液氧发动机？ 龙：新一代火箭最多是两级，都用液氢液氧发动机，但型号不一样。上面级推力小一些，具有多次启动能力。 记：为什么级数减少了？ 龙：少一级，可靠性提高很多。环节越多风险越大。 记：总体而言，日本Ｈ－２比＂长征＂火箭的先进程度如何？ 龙：Ｈ－２的水平总体看如果用一种火箭来比，它与长－３甲系列相当，综合性能还强些，如有效载荷系数等。但是它可靠性差，主要是太追求技术先进。 记：Ｈ－２后续型为降低成本，用了大量简化替代设计，既然这些设计效果也不差，那为何当初还用那些复杂技术？ 龙：日本人当初可能就是想这么干来的，过程中发现这些技术存在种种问题。其实日本人很鬼，Ｈ－２Ａ的助推器它完全能搞液体的，但它搞了固体的，为的是稍微改一下就是战略导弹。 茹：现在Ｈ－２Ａ还是昂贵，没市场。 记：是否因为没人订货导致无法批生产，成本下不来？ 龙：我觉得还不是这点。主要还是因为它许多指标一味追求先进精确，设计生产和试验费用高昂。它又搞了Ｈ－２Ｂ，成本不清楚。 记：主流观点认为日本有了核弹头制造能力，又有了Ｈ－２Ａ火箭，就已形成战略弹道导弹的实战能力，您认为两者间的技术差距有多大？ 龙：说实战能力不太恰当。前者只不过是具备了基础，如果它真要搞，用不了一两年就能搞成。 记：可它的风洞建设不全，也没有数次实际飞行试验，战略导弹如何可靠？ 龙：日本真要再像珍珠港那样，它就不顾那么多了，可能直接付诸实战。 高：它的许多数据可以引进美国现成的，有些试验可到别的国家去做。甚至也可以用计算机模拟来替代飞行试验。 记：日本在系统工程方面同中国是否有差距？ 龙：在航天领域与我们有差距。它的氢氧发动机是引进美国的，我们则完全自力更生。与航空工业相比也是这样。航空工业老有钱，老能买到东西，但至今没有什么过硬的自主品牌。航天则是一开始就被西方扼杀封锁，却顽强搞了出来。 记：运载火箭目前可以做到小批量生产么？还是发射前现造？ 龙：目前就是批量生产，现生产来不及。生产周期也都在一到两年。 记：苏联的＂能源＂号是与土星－５比肩的巨型火箭，但它们结构不同。如果我们再搞下一代巨型火箭，它们的方案谁更值得我们效仿？ 龙：虽然推力都是巨大的，但两者不可比。＂能源＂号是低轨道运输用的，用一级半火箭就行。土星－５是为登月用的，要求至少三级半以上。所以用土星－５和美国为重返月球搞的新重型火箭比较才合适。新的火箭比土星－５简单，但利用了航天飞机的氢氧发动机、助推器、大贮箱等，而且加了助推器。 记：土星－５没有助推器，芯级一级就是５个大推力发动机，为何过了４０年美国还倒退了？ 龙：实际上是更先进而简单了。 茹：土星－５的技术估计已没有了，推进剂等技术都已落后了。 记：能否说土星－５还没我们下一代火箭先进？ 龙：不好这么说。在某些单项技术上，我们要先进，但我们毕竟从规模上无法与之相比。