长征一号:中国航天的 “通天第一梯”


1970 年 4 月 24 日,甘肃酒泉卫星发射中心,一枚载着东方红一号卫星的火箭冲破夜空,将中国第一颗人造地球卫星送入太空。这枚火箭就是长征一号(CZ-1),它的成功发射,不仅实现了中国航天史上 “从 0 到 1” 的突破,更开启了中国自主研制运载火箭的新纪元,成为托举中国航天梦想的 “通天第一梯”。

临危受命:从导弹到火箭的跨界突破
20 世纪 50 年代末,当苏联、美国已先后将人造卫星送入太空时,中国的航天事业尚在起步阶段。1958 年,毛泽东同志提出 “我们也要搞人造卫星”,但当时我国既没有成熟的运载火箭,也缺乏相关技术积累。运载火箭是卫星升空的 “动力引擎”,没有它,卫星只能是 “纸上谈兵”。
当时,我国唯一可借鉴的技术基础是正在研制的东风四号中远程导弹。1965 年,中央决定以东风四号导弹为基础,研制中国第一枚三级运载火箭 —— 长征一号,专门用于发射东方红一号卫星。这一决策极具挑战性:东风四号是两级导弹,要将其改造为三级火箭,需要解决多级火箭分离、第三级发动机研制、高空点火等一系列技术难题,而当时我国的火箭发动机技术、材料科学、控制系统等都处于落后状态。
科研人员迎难而上,在没有外援、缺乏资料的情况下,用算盘计算弹道参数,在简陋的实验室里测试发动机性能。1967 年,长征一号的第三级固体发动机试车成功,解决了最关键的技术瓶颈;1969 年,火箭各级分离试验取得突破,确保了飞行过程中各级箭体能够精准分离。经过 5 年攻关,这枚由导弹 “跨界改造” 的运载火箭终于具备了发射卫星的能力。
技术解析:三级火箭的 “硬核设计”
长征一号全长 29.46 米,最大直径 2.25 米,起飞质量 81.5 吨,采用三级火箭构型,每一级都有其独特的功能和技术特点,共同构成了完整的 “太空运输系统”。
第一级火箭是 “动力先锋”,采用液体燃料发动机,装有四台 YF-1 单机并联而成的发动机组,使用偏二甲肼作为燃料,液氧作为氧化剂,最大推力达 1020 千牛,工作时间约 140 秒。它的任务是将火箭从地面推至约 60 公里的高空,为后续飞行提供初始速度。箭体外部装有四个稳定尾翼,如同火箭的 “翅膀”,确保火箭在大气层内飞行时的姿态稳定。
第二级火箭是 “高空助推器”,同样采用液体燃料发动机,配备一台 YF-2 发动机(由一台 YF-1 单机和一台游动发动机组成),推力约 294 千牛,工作时间约 110 秒。它在第一级分离后继续工作,将火箭推送至约 160 公里的高空,使火箭速度达到每秒 4.5 公里以上。第二级火箭的控制系统更为精密,通过游动发动机的微调,可实时修正火箭的飞行轨迹。
第三级火箭是 “入轨关键”,采用固体燃料发动机,这是我国首次在运载火箭上使用固体发动机,推力约 118 千牛,工作时间约 40 秒。它的任务是在第二级分离后,将卫星送入预定轨道。由于在高空近乎真空的环境中工作,第三级火箭需要解决发动机高空点火难题 —— 科研人员设计了特殊的点火装置,利用火药燃气创造点火条件,确保发动机在离地 180 公里处成功启动。
火箭的控制系统是 “神经中枢”,由惯性制导系统、姿态控制系统和程序控制系统组成。惯性制导系统通过陀螺仪和加速度计测量火箭的飞行姿态和速度,程序控制系统按照预设的弹道参数发出指令,姿态控制系统则通过调整发动机喷口方向,使火箭始终沿着预定轨迹飞行。这套系统的精度达到当时国内最高水平,确保了卫星入轨误差不超过 150 公里。
飞天时刻:1970 年 4 月 24 日的历史性瞬间
1970 年 4 月 24 日 21 时 35 分,长征一号运载火箭在酒泉卫星发射中心准时点火升空。随着 “点火” 指令下达,第一级发动机喷出橘红色的火焰,巨大的推力将火箭推向夜空,轰鸣声震彻戈壁。
飞行约 140 秒后,第一级火箭完成使命,与箭体分离,坠入内蒙古境内;第二级火箭随即点火,继续加速飞行,将火箭推送至更高的空域;约 250 秒后,第二级火箭燃料耗尽,与第三级分离;当火箭飞行至约 180 公里高空时,第三级固体发动机成功点火,将东方红一号卫星送入近地点 439 公里、远地点 2384 公里的椭圆轨道。
21 时 48 分,地面测控站收到东方红一号卫星发来的《东方红》乐曲信号,这一信号通过广播电台传遍全国,亿万人民沸腾了 —— 中国终于有了自己的人造卫星!长征一号的首次飞行就取得圆满成功,将卫星准确送入轨道,实现了 “首发成功” 的壮举。
历史回响:从 “零的突破” 到 “系列发展”
长征一号的成功,创造了中国航天史上的多个 “第一”:它是中国第一枚运载火箭,第一次将卫星送入太空,第一次实现多级火箭分离,第一次在高空成功点燃发动机。这些 “第一” 不仅填补了我国航天领域的空白,更积累了宝贵的技术经验,为后续长征系列火箭的发展奠定了基础。
在技术层面,长征一号验证了液体火箭发动机、固体火箭发动机、惯性制导等核心技术的可行性,培养了以任新民、屠守锷为代表的第一代火箭研制团队,形成了 “自主创新、艰苦奋斗、协同攻坚” 的航天精神。这些技术和精神财富,成为后续长征二号、长征三号等系列火箭研制的 “源头活水”。
在战略层面,长征一号的成功发射,使中国成为世界上第五个能够独立发射人造卫星的国家,极大提升了我国的国际地位和民族自豪感。东方红一号卫星在轨运行期间,通过播发《东方红》乐曲,向世界宣告了中国航天的存在,而长征一号则成为这一历史时刻的 “幕后英雄”。
如今,长征一号已完成了它的历史使命,但它的技术基因仍在延续。从长征一号到长征五号、长征七号,中国的运载火箭已形成涵盖低轨、中轨、高轨的完整系列,运载能力从最初的 300 公斤提升至近地轨道 25 吨,先后将载人飞船、空间站舱段、月球探测器、火星探测器等送入太空。
长征一号的故事,是中国航天人 “敢为人先、勇攀高峰” 的缩影。它告诉我们,即使在最艰难的条件下,只要有坚定的信念和不懈的努力,就能突破技术封锁,实现从落后到追赶的跨越。这枚矗立在酒泉卫星发射中心的 “通天第一梯”,不仅托举过东方红一号,更托举起了中国人探索宇宙的永恒梦想。


推荐

  • QQ空间

  • 新浪微博

  • 人人网

  • 豆瓣

取消
技术支持: 四合一建站