火箭总设计师龙乐豪聊中国火箭与航天背后的事（干货实录，内含长九新料）
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火箭总设计师龙乐豪聊中国火箭与航天背后的事（干货实录，内含长九新料）
4月14日，以“中国的火箭和航天”为主题的科普讲座活动举办。这次活动除了线下讲座，还通过线上'科学来帮忙'微信群同步语音直播方式开展。中国工程院院士、长征三号甲系列总设计师龙乐豪，与大家分享了中国首个航天日设立背后的那些事，使更多的公众了解中国的航天发展历程和未来航天事业的发展。下面，一起看看现场情况吧。主讲嘉宾：龙乐豪（中国工程院院士，长三甲系列火箭总设计师）主 &持 &人：石磊（中国航天报社原总编辑、北京市科技记者编辑协会秘书长）主持人：各位在座的朋友们，大家下午好！今天我们北京科技记者编辑协会和北京科普作家协会联合举办一场讲座，讲座的名称叫'中国的火箭与航天'。大家知道，再过10天就是4月24日，4月24日是我们国家确定的第一个“航天日”的日子。1970年的4月24日，我们国家第一颗人造卫星'东方红一号'发射成功，这是中国航天开篇的第一个里程碑和纪念日，今年国务院把这个日子确定为了航天日。为了纪念这个日子，今天我们有幸请到中国工程院院士，原中国运载火箭技术研究院副院长、长征三号甲系列总设计师兼总指挥龙乐豪先生，来为我们作一场科普讲座。龙乐豪：各位朋友、各位来宾：大家下午好！很高兴给大家利用一个多小时的时间进行一个交流，纯粹是一个科普报告。既然是讲中国的火箭与航天，就难免涉及到个人的理解，有关中国航天的未来这一部分的内容，全是个人的见解，不代表任何一个单位，更不代表国家，只是一个航天老专家或者一个航天老战士的一点个人看法，不要太当回事。今天说几个内容：第一，是航天的基本概念，做一个基本的简单交代。第二，运载火箭的起源与构成，这是纯科普。第三，我国火箭发展历程与成就。第四，放眼一下世界，看看国外的情况怎么样。第五，让我们仰望星空展望未来，看我们国家未来的发展。第六是结论。1.“速度”是航天飞行的关键说到航天，说到火箭，首先引出一个基本的话题：宇宙速度。我们儿时都在高处向下扔过石头，不管男孩还是女孩，不管世界铁饼冠军或者是铅球冠军，扔出去物体一定会落到地球，只是远近不同而已。在什么样的条件下，这个物体就不再掉到地面，关键的条件之一就是“速度”。速度足够大的时候，这个石头不再落到地面。因此就引出一个宇宙速度，什么叫宇宙速度？是指从地面向宇宙空间发射，环绕地球或者脱离地球，以至于飞出太阳系所需要最小的速度。分别称为第一、第二、第三宇宙速度。所谓第一宇宙速度又叫环绕速度，环绕地球的飞行。假设这个小孩力气足够大，这个石头的速度达到每秒钟7.91公里左右的时候，又假设这个地面或者物体之间的摩擦力等于零，那么这个物体就会沿着地球表面在那里运转。当这个速度进一步增加到每秒11.2公里的那么这个石头或者这个物体就要脱离地球，就要逃到地球之外，因此，这个第二宇宙速度我们也叫逃离速度。当物体速度增加到16.6公里的样子，这时候物体要脱离太阳系的引力，飞到太阳系以外更远的空间去。什么样的工具可以给物体提供如此大的速度？那就是运载火箭。运载火箭如果用一句话定义：是指自带推进剂、自主控制、靠火箭发动机向前推进的一个运输工具。自带推进剂这一点和飞机不一样，飞机它不完全是自己带的，它自带一部分燃油，还要吸收空气作氧化剂，而火箭全是自带。2.运载火箭把航天器送入预定轨道运载火箭的作用刚才已经说了，它用来克服地球引力将航天器送入预定的空间轨道上，包括地球轨道、月球轨道、其他星球轨道等等。运载火箭在航天技术领域里面应该讲是一个核心，或者是最基本最重要的基础。平常我们说，运载火箭的运载能力有多大，航天的舞台就有多大，就是这个道理，这里有一枚运载火箭叫长征三号乙，这枚火箭可以说雄居我们长征系列运载火箭综合性能之首将近20年，我本人就是这枚火箭的首任总设计师兼总指挥。还有三种典型轨道，我们经常说这个火箭送到什么目标轨道中去。一般三种：第一是低地球轨道。如果用一句话来定义，就是高度大概在2000公里以下的轨道，可以是圆，也可以是椭圆等等，这个轨道一般用于科学试验卫星和一些侦察卫星。第二是地球同步轨道。高度准确的是35786公里，同步轨道的轨道倾角为零，在这个轨道上运行的卫星运转的周期正好和地球自转的周期相同。因此在地球上看卫星老是不动，实际上它在动，只是跟地球运行速度相同而已。怎么进入这条轨道?一般是先将航天器从地球表面发射到地球同步转移轨道，这是个大椭圆轨道，当航天器到达大椭圆轨道的远地点的时候，再加速进入一个大圆的轨道。地球同步轨道的资源及其宝贵，地球上空就这么一条。按照国际电信联盟的规定，在这条轨道上运行的卫星，每颗之间最大间距不能小于3-6度，因此最多可以放214或者310颗卫星，全世界这么多国家都要利用这个资源，而且这两三百个位置还不是都可以利用，有的地方就在大洋上面不好用。有的国家有商业头脑，像太平洋小国汤加，它事先向国际电信联盟申请位置，申请了十多个。但这个小国家我可以断言，它永远不可能发射自己的通信卫星，因为太小。由于资源很紧缺，有的国家去国际电信联盟申请就申请不到，他这时候就卖这个轨位，一个轨道位置甚至卖到多少亿，甚至几十亿、上百亿美元，这个国家经济头脑不错。我们国家目前轨道位置还够用，因为我们起步不算晚。这条轨道对通信卫星，特别是导航的GPS卫星都是很有用的。第三是太阳同步轨道。太阳同步轨道这么来定义，太阳轨道平面绕地球自转旋转的方向和地球绕着太阳旋转的方向一致，而且这两者速度也基本上是一致的。这有点绕口，说简单点记住几个概念：第一这个轨道是一个极轨道，它运行是一定要通过地球的南极和北极，轨道倾角90度；第二这个轨道是一个圆轨道，高度一般是500-1000公里不等。还有在这个轨道上运行一圈，大概是90分钟左右。3.航天技术由哪几部分组成？既然是讲火箭与航天，免不了把航天交代一下。所谓航天技术用一句话来定义，可以这么说，是进入、探索、开发利用太空以及地球以外天体的一个工程技术，综合性很强。简单也可以说进入、控制和利用空间的工程性技术。地位非常重要，是国家综合实力的集中体现，一般由几大部分组成。第一，航天器、比如卫星、探测器、载人飞船等等。第二，运载火箭，我本人主要是干这个事，基本上是拉车。卖苦力的。为什么说是卖苦力的，大家都知道卫星上天，这个卫星怎么上的天？我经常问同学们，我国的第一颗卫星叫什么名字?他答得很干脆，但是问发射第一颗卫星的运载火箭叫什么，都不知道。第三，发射场，这个一说大家都知道。第四，地面的测控站。第五地面应用系统等等。值得我们欣慰的是，中国是人类古代火箭的故乡。4.火箭是人类目前进入太空的唯一天梯生命起源、物质起源、宇宙起源是我们面临三大科学课题，我们从何而来，又将去哪里去？宇宙当中有没有自己的同伴。直到21世纪的今天，科学家慢慢才对这个问题有可能回答。回答问题往往要从火箭说起。为什么？人类的起源有可能来自于宇宙，中国人说不入虎穴焉得虎子，既然人类从这里来的，那就必须进入到这个地方进行研究。火箭就是人类目前要想进入太空唯一的天梯。至于火箭这个词，我相信你们都比我要清楚。世界上第一个试图利用动力火箭飞天的人，不是加加林，更不是杨利伟。我们老祖宗有一个明朝的官员叫万户，这位老先生想用火箭动力飞上天，可是在那个时候不可能用现代化的运载火箭，只能用像现在坐的椅子，一个绳子连着两个风筝，绑着当时最大的鞭炮，利用这样一种方式飞上天。用我们今天的话来说不时为创新，但其结果可想而知难免悲壮。后来人们把月球背面的一座山，以他的名字命名表示纪念。在明朝的时候，茅元仪有一著作《武备志》，这里对古代火箭和近代火箭有一个基本的描述，原理和现代火箭极为相似。古老的东方如此，西方的科学家也没有休息，他们在为宇宙航行做了很多好多理论铺垫。首先比如德国天文学家开普勒，在这个年代就发现了行星运动三定律，到公元1687年英国物理学家牛顿发现并创建万有引力定律，这些都为今天的宇宙航行奠定了坚实的基础。100年多以前，1903年的俄国科学家齐奥尔科夫斯基发表了《用火箭推进器探索宇宙》论文。在这个论文里面第一次推导了一个有名的理想速度公式。这个理想公式是在不考虑空气动力和地球引力的理想情况下计算火箭在发动机工作期间获得速度增量的公式，即V=v0ln(m0/mk)，式中V为速度增量，v0为喷流相对火箭的速度，m0和mk分别为发动机工作开始和结束时的火箭质量。今天我们人类的宇宙航行基本上都是遵循这个最基本的共识。这位老先生还说过一句话很有名的话，“地球是人类的摇篮，但人类的不会永远躺在摇篮里，他首先小小心翼翼地穿出大气层，然后征服整个太阳系。' 50年之后，加加林代表人类第一次上天，再过50年之后，就变成了今天世界航天的辉煌时代。真正把液体火箭做出来，做成一个小火箭的是一位美国的科学家，叫戈达德，他的第一次小火箭飞行，尽管飞行的时间、长度、高度都很短，但是他的确是火箭的鼻祖。现代火箭的历史上要记住两个人：一个是德国的布劳恩，他领先设计的V2弹道导弹，是人类用来克服地球引力第一个现代化的运载工具。遗憾的是希特勒把它用到了二次世界大战，日开始不到一年的时间里，向伦敦发射了4000多枚导弹。二次世界大战诺曼底登陆以后，布劳恩和他的同事成了美国人的俘虏，后来他加入了美国籍。苏联在这个时候缴获了一部分导弹的实物和资料，布劳恩到了美国又干了一件惊天动地的大事。就是把美国的三个人代表人类第一次送上月球，那个火箭叫土星5号，他是总设计师。第二个人是苏联人科罗廖夫。他是日苏联人用运载火箭把苏联第一个人造卫星发射上天的工程大设计师。很遗憾的是英年早逝，不到60岁就逝世了。这两个人的命坎坷，一个是战犯，一个在苏联早期时代做过牢，流放到西伯利亚。这是战犯和劳改犯两个人之间的PK，都各为其主。火箭的分类：有多的种分法，一种像糖葫芦一样串起来，叫串联式，还有并联式就像捆绑，还有一种串并联式。按推进剂分：火箭装置的90%都是推进剂，如果这个大装置装的是液体，叫液体运载火箭，如果这部分是固定火药组成就叫固体运载火箭，也有固液混合型的。例如长征二号F火箭，下面都是液体的，只有逃逸系统是固体的。另外火箭的发射类型：有地面发射、空中发射和海上发射等等。我们国家目前为止运载火箭都是地面发射的，导弹则不然，有海上发射的。使用方法：分一次性使用、重复性使用等等。今天为止人类真正大量使用的仍旧还是一次性运载火箭，还没有重复使用，但现在开始研究。美国的航天飞机曾经很先进的，5架航天飞机共飞了135次，是重复使用的，可是由于设计起点比较高，生产工艺跟不上，没有达到预期的目的，135次飞行之后慢慢退出历史舞台，但是它的技术贡献不可磨灭。5.火箭是一个庞大的系统工程不载人的火箭一般有八个系统，如果载人还加两个系统。一般来讲一枚火箭仪器设备上千台，电子元器件上万只，甚至于大几万只。一般来说是这么几个部分，首先是箭体结构，顾名思义就是维持外形的壳体，就像人一样有躯体。它在火箭飞行或者地面、起吊过程中对火箭“内脏”提供保护。主要的特点是用一些薄壁的、高强度的、轻质、金属及非金属材料。比如这个是工人师傅正在检测一个铝合金的化铣壁板。本来是很厚的一个铝板，后来他用化学的方法铣成一些网格，有的地方凹下去，有一些地方凸起来。凹下去显然可以减轻重量，凸起来的地方可以增加铝板的强度和刚度。这个是化学铣切的，效率高，但是有污染。这个是数控机床铣切出来的，精度比较高，但是成本也比较高。现在也开始3D打印，只是刚开始，全世界如此，我们国家也是如此。个别不见已经开始3D打印。分离系统：所谓分离系统，功能是指将飞行过程当中已经完成预定使命，不需要再使用的这部分，把它扔掉，轻装前进。就像我们礼拜天爬山，携带矿泉水、面包、点心，喝了吃了后把外包装收集起来扔倒垃圾桶里面继续往上爬，这个道理一样的。以长征三号火箭为例，从起飞一直到卫星入轨大概有五次分离动作。有助推器分离，一二级、二三级火箭分离，整流罩分离，火箭卫星分离。动力系统：推动火箭运行并获取一定高速度的动力来源。这里面说得是液体运载火箭的发动机。两种推进剂在那里进行混合、燃烧、产生高温高压的气体往外喷射，根据作用力反作用力大小相等，方向相反的原理，推行火箭向前推行。控制系统：说起来挺复杂。一句话定义：是指控制火箭质心运动轨迹及围绕质心旋转运动的系统。飞行控制系统的核心是导航系统，它控制火箭的质心按预定的轨迹运动，即控制火箭的飞行精度，保证所运载的航天器准确入轨。姿态控制系统控制火箭飞行绕质行绕质心的运动(俯仰、偏航和滚动)，保证火箭按规定的姿态飞行。电源配电系统除完成地面到箭上电源供电的转换外，主要是向各种控制仪器设备提供各自需要的电源，并按飞行程序发出指令，控制火箭工作状态的变化。现在火箭飞行的距离、时间不算太长，用这个化学电能足矣。因为它在天上飞也能好几个小时。航天器都要用太阳能电池，一般时间长，都是上年，最少几个月。测量系统：是测量并获取火箭飞行过程中各系统的性能参数、环境参数和故障监视参数，用来评定火箭性能为改进设计提供依据。有很多的传感器、变换器，有各种各样的信号装置、接收机、发射机等等。外测系统：实时跟踪、测量火箭飞行轨道的系统，提供实时跟踪数据和无线电遥控信息，由雷达应答机，单脉冲雷达，引导信标机和天线等组成。具体不解释了，这里面有一个无线电指令自毁装置话。火箭上面有一个自毁装置，就像我坐着，头低的太多了，就会碰到桌子，碰到桌子就把电路接通，一接通就爆炸。火箭低头可以、抬头也可以，但是角度不能超过一定限度，大概说的就是这个意思。推进剂利用系统：用来实时测量推进级液位，调节和控制推进剂的混合比，所谓混合比是什么概念?就是单位时间里面所消耗的氧化剂和燃烧剂的质量之比。比如三级火箭这个比值等于5，意思是说一秒钟消耗5公斤液氧的同时，也必须消耗一公斤的液氢。如果这个液氧消耗完了，液氢没有用完，就会成为火箭的死重。我们设计了2个通道，可以实时控制流量。这个系统我们设计得还是蛮成功的。地面发射支持系统：这个是发射火箭用的地面瞄准、加注、供气、运输、起竖、吊装、发射塔等设施的总成，也包括其他系统的地面检测、发射设备数量庞大。发射塔是庞然大物，重2000多吨，高70多米，现在海南发射场的还要大。如果是载人火箭还需要有两个系统，一个是故障检测系统，一个是逃逸系统。要对火箭的关键参数进行故障检测，判断测量参数，这个火箭有毛病，就通过遥测系统启动逃逸系统，把航天员弄到一个安全地方去。中国的十个航天员都是通过这样的程序回来了。6.长征三号乙火箭第一次发射外星失败下面讲一下我们国家火箭发展历程，归纳以下几个方面：第一在战略导弹基础上起步。1965年1月，当时根据周恩来总理的批示，要起动我们国家'651'工程，意思要发射中国第一颗人造卫星，发射用的火箭就是用了东风四号导弹，在此基础上加了第三级，就这样长征一号运载火箭应运而生。日成功把DFH-1卫星发射成功。当时我们国家处在乱世，当时钱学森老先生是一个专家，他出面可能好一点，受周总理的委托他经常在我们院里处理这些事。如果不是这些，我们不会落在日本后面，他们只比我们早了两个月。尽管我们是世界第五个发射人造卫星的国家，可是我们卫星重量特别重，是173公斤，轨道也很高。比我们前面的苏联、美国、法国、日本的卫星加起来还多20.4公斤，这表明我们国家火箭起点比较高。这就想起来前两年朝鲜发射的卫星，日本就吵吵，这可以理解，朝鲜打日本太近了，美国人也害怕，意味着朝鲜的导弹射程能打到关岛，这是我个人的看法。日，长征二号火箭又在东风五号洲际导弹基础上应运而生。第二按自身规律发展：高性能、可靠、廉价是主要目标。长征三号火箭是典型代表，日'331工程'立项。运载火箭在国内首次采氢氧高能推进剂火箭技术方案，攻克36项关键技术，经9年的奋斗，日首次发射部分成功，同年4月8日本再次发射圆满成功，创造了70天攻克氢氧发动机高空二次启动世界性难题记录。当时我是01号指挥员的技术后台，三天三也都没有睡觉，1月29日发射后，我们以为成功了，正在准备喝一点稀饭。突然来人找我，说老龙不好，这火箭有情况。原来我们担心第三级火箭第二次启动启动不起来，如果启动不起来，速度增量上不去，达不到每秒大概7.8公里、7.7公里，就进不到大椭圆轨道。这次发动机第二次启动起来了，但好景不长不长，由于涡轮泵没有搞好发动机熄火，只把卫星送到4300公里高，本来要求3.6万公里。当时国防科工委主任张爱萍给我们很多鼓励，我们又做了好多试验。当时在一大堆人在那儿分析数据、查原因、修改方案、画图纸，然后北京制造。70天后再次起飞成功。使我们国家运载火箭的水平一下子跨入世界先进行列，当时我们掌握了氢氧高能发动机高空二次启动，走在了美国的前面。1985年10月我国宣布长征火箭投入国际商业发射，率先发射是长征三号，而今天对内对外的主力运载火箭是长征三号甲、乙、丙火箭，我是这三种火箭(长征三号甲系列)的总负责人。一直到去年底，我们一共进行了42次国际商业发射，将48颗卫星和12个搭载体送入轨道。应该说不容易，在世界市场上占有了一席之地。遗憾的是，我们占的国际发射份额不大，原因不是我们火箭竞争能力不行，真正商业上做不到真正公平竞争，这里面有政治干扰。美国有点瞧不起我们。80年代中期我陪着他们到西昌参观，看到我们的卫星厂房，他们说这是我们的鸡窝，我们不置可否，说即使是鸡窝也有一天能从这里飞出凤凰。当年西昌发射场没有围墙，发射塔高大上，离发射台垂直距离大概不到300米外，就是老彝胞赶牛耕地，反差太大。长征三号乙火箭第一次发射外星失败，按国际上的规定，失败原因只有中国专家说了不算，还要有国际同行评审，说你这个为什么失败，什么改进有效，是否可以进行后面的发射任务，国外独立评审人员开了两天的会，最后同意了我们的改进方案。在这个过程当中，有一个美国老政客叫考克斯不舒服，说美国的专家在这个过程当中向中国人泄露了导弹技术机密。这完全是造谣，后来美国不让美国制造的卫星到中国发射，也不让他们的朋友的卫星用你长征火箭发射。这样也好，逼着我们卫星火箭配套出口。我们用自己的火箭把自己的卫星送到轨道上去，给他调试好，然后以轨道交钥匙的办法卖给我们的一些朋友。这样就逼着我们成长，我想起毛主席很著名的一句话，中国的导弹航天事业要感谢赫鲁晓夫，如果赫鲁晓夫不撤走专家，可能今天的航天还要跟着他们前行。毛主席说要奖给赫鲁晓夫一个一吨重的奖章，大家都明白这个意思。为载人航天需要研制：这是杨利伟、王亚平，还有太空授课很精彩，大家都知道。7.长征系列运载火箭“战功”显赫为适应环保需要研制的运载火箭，这是新一代，新一代基本上长征6号、7号和大型长征5号和其他型号，最重要是液氧煤油+液氢液氧。长征6号去年9月20日已经发射成功，长征7号预计今年五六月发射，长征5号预计秋天即将起飞，后面还有各种各样的需要，扩展最后是长征9号，后面要说重型火箭。为快速相应的需要研制的火箭，长征11号。去年9月25日已经试运行成功，12小时就可以完成任务。还有更快的，空射固体小火箭，就把这个小火箭放在飞机肚皮底下飞到一定高度，它按照自己的程序进行点火，这个可以在6个小时之内完成任务，应该说这都是有用的，全世界都是这么干的。研制成功了的长征系列运载火箭：现在服务的有12种运载火箭，至今已发射了226次，大概在轨工作约有145颗卫星，这在世界排第二，这是非常不容易。综合起来看，我们国家已经成为世界第三个航天大国。长征火箭有什么多特点，这一大堆不就说了。今天年轻人都希望身体高挑，看起来很舒服，但全世界的火箭设计师，不会把火箭设计得那么高挑，一定要墩实一点，胖一点，高挑火箭容易与里面的部件产生共振，一共振这个火箭容易散架。另外一个运载系数比较高，比如达到了1.2%，这个数在全世界占第一位。什么是运载第一位?这个火箭进入运载最大能力，处在这个火箭起飞这个质量，这个值叫运载系数，这个是非常重要的核心参数。就像举重运动员一样，比如我跟这位朋友举重，结果你的体重比我轻，哪怕你轻半克，但是你是我冠军，我是亚军。这里有一个统计，统计到年为止，平均发射成功率是91.5%，中国长征火箭成功率是95.5%，接近96%，高于俄罗斯93%，美国是88%，当然我们也有差距，现在也开始有一些进步。8.国外火箭的发展情况，重复使用是世界潮流美国应该说最大的特点，我总结型号齐全，能力领先。这个是大力神、德尔塔、宇宙神，还有航天飞机、猎鹰9号都在重复使用，等等一大堆。俄罗斯特点：基础非常雄厚，力保航天强国地位。联盟号非常有名，也比较可靠，质子号、能源号也是不错的，安加拉搞了20年已经开始首飞，但是遗憾的是俄罗斯的火箭频频失败，以这个火箭为例，大概是2010年12月-2015年底一共失败了6次，共失败了12次，原因很多，经济不景气。欧洲是不断进取，步步为营。18个国家研发了一个阿里安5号火箭，它的技术总裁在上世纪90年代中期，在西昌厂跟我说过，说未来你们的长征火箭会打败我们。现在我不敢说能打败它，但起码可以跟它平起平坐，这是政治的干扰造成的。后来他们引进了俄罗斯的联盟号，现在又在搞阿里安6号。日本技术先进，寓军于民。随时准备打仗。印度，大国梦想，力求廉价。比较公正说，这个国家这些年进展比较快，但官员们口气不小，曾高调宣布2014天载人航天，2020年抢先中国实现载人登月。整个世界潮流是重复使用的火箭，美国、俄国、欧洲、日本都在这么干，当然我们也在做一些试验。最典型的猎鹰9号，媒体上很多。刚才说到航天飞机，十年前我在拜科努尔发射场看到苏联暴风雪号航天飞机躺在那个地方，作为同行，看到一个国家衰败以后的这个情景是很伤心的。现在欧洲搞了一个云霄塔号，这个技术相当难，已经取得一些进展。归纳起来讲，总的趋势是这样的：一次性使用仍是主体，发展重型火箭成共识。高可靠、系列、低成本是主要追求目标。重复使用是方向，但还处在关键技术的关键结点。民营企业开始涉足国家的航天领域，每个国家都有长远规划。有一些地方是我个人的想法，仅供参考。9.未来几年我国航天发展面临多项挑战我国的北斗导航卫星，第一期区域导航试验系统2012年已建成，2020年大概建成全球性的卫星导航系统。这是非常重要的军民两用装备，都用长征三甲系列火箭发射。一个卫星发射到36000公里的高度，它可以覆盖地球表面1/3表面面积，如果三颗卫星平均在那儿分布，可实现任何时间在地球任何地点两个人之间不间断的通讯联络，这个基本的原理就是这样的。载人航天战略三步走的计划，大家都已经知道。我们还要发射神舟11号，天宫号空间站由五大部分组成，正在实施，2020年前后建成整个重量90吨，可以扩展到100吨的规模的空间站。很可能在国际空间站退役之后，成为世界上唯一一个空间站，今天美国人不愿意让我们参加国际空间站的合作，在它结束使命以后他们也可能会 反过来找我们。继续完成绕、落、回无人探月计划，大家都知道嫦娥1号、2号、3号、5T1都取得圆满成功，获得很好的成果。长征5号将在明年起飞。为了配套，我们在天津建设了新的大火箭基地，目前长征5号、7号都在这个地方生产，现在即将出厂。为何要在海南文昌建航天发射场？可以调整窗口，可以实现大直径火箭的海运，还有运载效率比较高，航区及落区的安全性好。倡议研制重型火箭，现在正在关键技术的攻关。按照原来的攻关形成不同的型号，最大高度93米左右，起飞重量400吨，起飞推力接近500吨，低轨道的运载能力140吨。美国低轨道运载能力是140吨，当然它采用间接性发展，到2018年开始飞行试验。这么一个大家伙干什么用？可以建造太空电站，可以在这个高度上使用，每平方米的太阳能可以产生1300瓦(请听听录音，我觉得数据不对)的热能，几乎不受限制。在这个轨道上如果建设一公里宽的太阳能电池带，传输一年太阳能，其能量等于地球上可以开发石油的总量产生的能量，应当说相当可观。假如地球上能源真的不够，这个国家的航天技术比较发达，可以去太阳能空间站获取能量，就相当于把若干个长江三峡的水电站搬到36000公里的高空。这个前景现在正在论证，我们也开始探索。还有一些关键技术有待解决，如传输的效率，还有成本。载人登月：三个人都知道，用今天年轻人的话来说，都是帅哥，代表人类第一次登上月球的三个美国人，这是他们40年后再相见，当年的小伙变成今天的老人，这是阿姆斯特朗留在月球上的人类脚印，但是他已经不在了。他曾经在一次报告上，讲起来让中国人听起来十分耐人寻味的话：人类的第一个向往飞向月球的是谁?是中国的古代的一位美丽姑娘。人类第一个登上月球的是谁？是一位美国人。那个美丽的中国姑娘是就是嫦娥，那个美国人就是我。遗憾的是中国人醒得很早起得太晚。未来的载人登月，我的想法是用三次发射在轨道上交会对接的办法。第一次发射将登月级发射到环月轨道。第二次发射将登月舱上升级发射到这个轨道上，这个过程跟前面一样，然后对接。第三次发射航天员乘坐的飞船，与登月舱对接。航天员登月后，返回上升舱，再与飞船对接，然后飞船返回舱带航天员就返回地球。只要以习近平为总书记的党中央下决心干这个事，十年一定会实现，很值得期待。简单说2030年前大概进行4次深空探测，2次火星，1次小行星，1次木星，这个国家并没有公布。明年是嫦娥五号落月取样返回，2018年嫦娥4号准备发射到月球背面，它曾经是嫦娥3号的备份，由于嫦娥三号表现很好，嫦娥四号就另有他用，由于发射的月球背面，在地球上看不到，信号也不好联络，所以还要在地球和月球L2这个地方发一个中继卫星，这个做法世界上现在还没有，希望中国能实现，成为世界上的第一。另外搞重复使用的运载运载火箭，世界上也在干，我们也在干，目的是降低成本、快速响应、确保航区安全。可按火箭亚轨道两级部分的重复使用和两级完全重复使用或单级重复使用。最后探索专业关键新技术，比如说登上火星，这是一个很庞大的工程。目前为止，用化学推进剂，如果把人送到火星去，要连续走18个月，那个要有点胆量，要做一点有去无回的思想准备，因为时间太长。但是专家会保证大家的安全，航天员的安全，但是还是尽可能缩短一些时间好。化学推进剂不行，要核热推进剂，这可能缩短一半时间左右，燃点很高，这个就不说了。在六至七十年代美国也做这个方面的探索。总的结论：长征火箭成就了神舟飞天、嫦娥奔月、北斗组网等重大航天工程，孕育了航天精神，中国的航天应该说已成世界第三航天大国。以火箭为基础的航天技术已融入了百姓的日常生活，成为国家实力的核心标志。现代人几乎从起床到入睡几乎离不开航天技术，看电视、气象技术、导航也要看。我刚来不知道这个地方，然后就要导航，然后就告诉我多少米多少米。仰望星空，探索未来。中国航天的前景很美好！我今天的报告就这么多，谢谢各位。现场互动主持人：大家再次谢谢龙院士，由于今天会场有限，咱们在下面设了一个小小的微信群里，这个微信群有很多人提问。我们把第一个问题留给微信群网友，这个网友是蝌蚪五线谱网的朋友，他问最近美国太空探索公司的猎鹰9号已经成功在海面实现回收，请问龙院士对这个有什么评价?另外我们国家对类似的技术有什么准备？龙乐豪：这个话题是很热门的话题，媒体上已经有很多很多了。我总的感觉，认为这个技术应该值得称赞。总的来讲，这是一个方向，但是我要说这个方向也不是从今天开始的，其实从80年代初期美国人的航天飞机，包括苏联的暴风雪号都是值得称赞，用你们的话叫值得点赞。但是也不要反应过度，要冷静一点，为什么这么说?如果我的看法有一点过头的话，是可以进行讨论的。比如马斯克本人说，他的标题是'为什么我们能打败中国'。我说他还没有打败我，差不多20年前我们长征3号签的合同就和他们差不多。有个说法也不确切，我看有好多文章说是降低成本30%左右，这个比较靠谱一点。还有的说是将近50%，有的是说降低99%，降到只有原来的1%。后面这些说法，都值得好好推敲，是不是能降低30%左右?我的意思是要走着瞧。为什么这么说，因为回来以后重复使用是好的，重复使用尤其在海上回收是需要有代价的。海上回收有一个好处，入轨点和星下点，所谓入轨点是从这个地方起飞，星下点就是从这个地方落下，海上回收的这个距离缩短了，是可以省能量的，但是火箭往下降也有反作用力，火箭回收要制动、刹车等等，那是有代价的。如果运载能力降低了一半，就相当于这个价格翻了一倍。所以不那么简单。还有一点，火箭回收是不是一定要它降到海平面的甲板上?我认为这个是值得商榷的。毕竟它掉到海里，打捞技术也很好，捞回来再处理。为什么非要降落在甲板上，甲板就相当于在大海里面一片树叶，海况千变万化。这一次成功，下一次是不是成功?因为海里不确定因素太多太多。另外降到甲板上比掉到海里也许在后处理要简单一点，但要我看也没有本质区别，我也想不通。中国人有一句话，常在河边走，哪有不湿鞋。尽管回收火箭没有掉到海里，但是离海边的距离很近，那时候从整个海洋气侯环境，甲板上一两米之隔的海平面差距不大，除了水没有浸泡之外其他都一样。我要说不客气一点，可能有点炒作，让媒体人都来注意。美国人，包括奥巴马都帮他说，美国航天飞机停飞了，国会开会又不让买俄罗斯的发动机，所以只好扶持一些私人企业赶快折腾。我总的意思，第一这个事情要重视;第二不要反应过度，中国人要走自己的路子。其实从现在的技术来讲，真要下决心干这个事，没有什么了不得了的难度是做不到的，这是我自己的看法。我们现在急于可控回收，首先不是降低成本，是为了地面安全。刚才说火箭残骸落到贵阳大山里面，几十年前选地址时那时候是荒芜人烟，但是随着经济发展，中国几乎是没有没有人的地方。讲回收我认为地面安全是很重要的，降低成本是第二重要的。主持人：今天在场的各位媒体朋友，要是有提问可以举手，给四个机会。记者：我的中国信息产业杂志的，因为我们都知道'十三五'是开局之年。我们自身来说比较关注新兴产业，知道火箭今年也是重载火箭写是写入战略新兴产业名录里，对运载火箭促进新产业、新材料方面有什么影响?对军民融合产业化有什么促进?龙乐豪：作为女性首先敢于在现场第一个发言，首先点赞你。这个问题很好，'十三五'确实把重型火箭列入名录，我想这个是会有很大的带动作用，具体数据没有统计，也说不清楚。首先重型运载火箭，我刚才说了那么一个庞然大物，在全世界已经成功用过的大概就是土星5号，包括苏联使用的能源号。重型运载火箭这么大一个结构制造的工艺技术，包括材料、工艺、大型地下地面的工艺装备设备将有巨大的带动作用。比如整体10米大环，这么大一个东西整体锻造出来，对我们国家工业会有很多牵动。现在我们国家已经有所行动，这个大环的模样件已经做出来。火箭发动机，推力将近500吨级，高温高压，对特种材料要求，特种不锈钢、特殊材料有要求的。这些我们都在技术攻关，相信都会有牵引，一个是材料、一个是工艺，另外这个做出来如果不是精良的工艺装备，做出来的误差会很大，即使做出来也是很糟糕的。比如北斗导航这个系统末端产业链是很长的，它的产业链的产值比火箭大得多，一般运载火箭只占百分之几，后面产业规模整体开发民用、军用都要百分之好几十。当年有人说老百姓都没有饭吃，干航天有什么用。后来回答不要看眼前，要看未来长远。今天吃得方便面、压缩饼干、阿迪达斯运动鞋都是从那个时候研制出来，美国的技术是共用性，相信中国也会。记者：我是中国气象报社的，这个问题跟气象相关。问一下您觉得未来气象部门可以在火箭制造升空过程中做一些什么？还有未来气象卫星如何发展?龙乐豪：这个问题我回答起来有点难度，我不是卫星方面的专家，也不是气象方面的专家。我应该说我们国家气象事业的发展，对火箭技术的牵引，是有过历史性贡献的。这一点我作为一个老的航天工作者表示衷心感谢。我希望气象方面有更多的需求，你有什么需求提出来我就能满足你什么需求，我就只能说这么一句话，谢谢你。记者：我是光明网记者。我问的是近些年来我们国家一直在研究新一代运载火箭，咱们运载火箭研制背景是什么?新运载火箭有什么优势?与美国的新一代运载火箭有哪些不同和优势?龙乐豪：所谓新一代就是新的，最大的优势或者最大的特点，我认为就两点。第一推进剂是环保型或者叫绿色的，这一点是符合整个国民经济发展基本方针，其中有两个字什么绿色、改革开放、协调等等符合国家产业发展的方针。正因为这样和世界上基本接轨的，这样一个思路刚才也说了一下，载人登月我们醒得很早，但是走得比较晚。我们新一代的构思从上世纪80年代中期就提出来，我本身也是一个积极的忽悠者之一。遗憾的是这件事情从酝酿提这个方案到最后国家进入实施经历了差不多20年，非常遗憾。要不然像世界上阿里安5、阿里安4等我们是旗鼓相当，甚至我们还会比他们快，但遗憾的是我们没有动。意思是这样一个理念，早在上世纪80年代中期已经形成，后面新运载火箭助推剂就已经形成，比如今天的环保方面，这是符合人类现在对生活质量的基本需求。第二个这个火箭构型比较简单，应该说在世界上蛮有特点的。一般低地球轨道，利用常规火箭都是要用二级半才能完成任务，但是以长征5号最典型就可以是一级就可以完成，可以将25吨空间站运入地球低轨道。原来是二级半现在一级半就可以了。还有用两级半就可以送到高轨道，高轨道就是登月轨道或者卫星轨道，现在发射嫦娥1号、2号等等都是用长三甲火箭。将来用就用两级半火箭，而且运载能力比长三甲系列提高将近3倍，可以达到14吨，这个构形比较合理比较优秀。长征五号新一代火箭，预计今年10月底会见分晓，我个人当然希望它一箭成功，那样我们运载火箭又回到世界主流一次性运载的第一梯队了，又回到先进行列里面去。我们中国的火箭在上个世纪90年代中期，可以说是达到了世界的第一梯队的位置，而且得比较靠前，从运载能力上讲当时处在世界上第四位的样子。如果今年年底成功了以后可又成功回到这个位次，中间有十多年我们都是往后退的，因为我们没有进步，人家往前走得很快，就是这个道理。新一代运载火箭，特别是其中的长征5号值得期待，预祝它今年平平安安，一箭成功。记者：我是新华网记者。请介绍一下运载火箭典型人物分享给大家。4月24日快到航天日，想问对中国航天发展有什么样的寄语。龙乐豪：谢谢，这个话题说起来会很长，故事确实有，而且大多数来讲都是在默默无闻，但是今天搞火箭来讲，不是当年刚开始从事工作时那么隐姓埋名等等没有特别的要求。尽管如此，更多的人确实在自己具体负责的岗位上相当艰苦的工作，我们的认为也比较重，尤其现在的年轻人。我们家就住在大楼斜对面，晚上灯火通明，晚上在窗口都可以看得见。经常11、12点有点大楼亮着灯，这说明很多年轻朋友都在那里加班加点。有时候年轻人看开玩笑也紧张一点，他们是'5+2'、白加黑，有时候两口子都在同一个型号，在同一个地方外出执行任务，一般来讲研究设计都在城市里面，发射场全国只有那么几个。同时在那个地方去，家里的小孩突然之间生个病，家里老人去世等等，要及时的回来照顾是做不到的。这种的事情很多，我自己就经历过，我的岳母去世、老伴去世都没有办法临终告别，这些都没有处理。这种事好多，你想知道可以问问石磊，她知道很多。至于对未来发展有什么寄语?我刚才已经讲了一部分。我只想说，我们中国的航天现在是后继有人，现在正在兴旺发达的时期。如果我再倒回去50年、60年，我已经接近80后，如果我让再选择我还选择搞航天，航天领域确实是顶尖的一个技术，更重要的是它不只为自己的国家，也为人类探索未知方面做一个先导探索，很有意义的。我们这样的国家不可能没有航天技术，而且今后发展前景也看好。刚才说了仰望星空，展望未来，就是这个意思。寄希望现在的年轻人从事航天科技，我极为欢迎。现在令我们比较欣慰的是，中国航天比俄罗斯好得多，我不知道现在俄罗斯怎么样，十年前我去买他们一个设备，陪同我们参观的、交流的都是像我们这样的老人，年轻人很少。那时候国家可能刚解体，但是中国航天今天真正挑大梁的都是年轻人，现在我们这些人就是敲边鼓。我的学生在搞大火箭，他还不到50岁就是火箭的总设计师了，很令人欣慰。年轻人我也接触过一些，如果我们仅仅是为了个人的工资待遇，我就不一定选择航天，我在国外的企业好得多。但是为什么回来?为什么没有走?在那个地方干得再好没有成就感，干得好是外国人的，是老板的，而这个地方是为我们的国家、我们自己的工作。如果对年轻人想说，中国未来的航天前途非常美好，值得你们在这个地方来大显身手，大显兴旺，前景也很美好。主持人：今天非常感谢各位媒体今天光临我们的科普讲座，我们再次把热烈的掌声奉献给龙院士，今天讲座到此结束，谢谢各位。
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