□ 尼莫

開(kāi)拓二號(hào)首飛固體火箭添丁

□ 尼莫

開(kāi)拓二號(hào)火箭發(fā)射

說(shuō)起中國(guó)的運(yùn)載火箭，我們首先想到的都是液體動(dòng)力的長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭家族。而當(dāng)今世界，由于固體運(yùn)載火箭的方便機(jī)動(dòng)性，正日益受到各航天國(guó)家的青睞。隨著中國(guó)航天技術(shù)和需求的發(fā)展，我國(guó)固體運(yùn)載火箭也登上舞臺(tái)?？熘垡惶?hào)、長(zhǎng)征十一號(hào)等固體運(yùn)載火箭先后發(fā)射成功，不過(guò)中國(guó)固體火箭的探路者其實(shí)是開(kāi)拓者一號(hào)火箭，只不過(guò)它尚未形成發(fā)射能力便淡出江湖。如今開(kāi)拓者一號(hào)的后代——開(kāi)拓二號(hào)現(xiàn)身。2017年3月3日7時(shí)53分，中國(guó)航天科工集團(tuán)公司的開(kāi)拓二號(hào)運(yùn)載火箭成功把天鯤一號(hào)新技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星送入太空。

中國(guó)固體火箭“開(kāi)拓者”

中國(guó)和美俄等國(guó)家一樣，航天和導(dǎo)彈工業(yè)其實(shí)是一家。由于技術(shù)水平和需求優(yōu)先的關(guān)系，我國(guó)早期全力研制和生產(chǎn)彈道導(dǎo)彈，當(dāng)年的“八年四彈”完成了從中程導(dǎo)彈到洲際導(dǎo)彈的跨越?！鞍四晁膹棥钡臇|風(fēng)四號(hào)衍生出長(zhǎng)征一號(hào)火箭，而東風(fēng)五號(hào)成為長(zhǎng)征二號(hào)、三號(hào)和四號(hào)的基礎(chǔ)。不過(guò)這四種導(dǎo)彈都是液體彈道導(dǎo)彈，我國(guó)固體彈道導(dǎo)彈的發(fā)展要晚得多，中國(guó)航天也沒(méi)有人力物力和精力研制固體運(yùn)載火箭。

隨著固體彈道導(dǎo)彈的成熟，航天系統(tǒng)也有單位欲以導(dǎo)彈為基礎(chǔ)研制運(yùn)載火箭，以擴(kuò)展型號(hào)的用途，只不過(guò)在當(dāng)時(shí)的環(huán)境下缺乏需求，方案始終未能立項(xiàng)。世紀(jì)之交隨著需求的增加，2000年5月，中國(guó)航天科工集團(tuán)公司（當(dāng)時(shí)名為中國(guó)航天機(jī)電集團(tuán)公司）、航天固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)研究院以及南京晨光集團(tuán)聯(lián)合成立了航天固體運(yùn)載火箭有限公司，自籌資金開(kāi)展開(kāi)拓者一號(hào)固體火箭的研制工作，開(kāi)創(chuàng)了中國(guó)航天商業(yè)化的先河。航天固體火箭公司主要從事固體運(yùn)載火箭的研制生產(chǎn)和商業(yè)服務(wù)，2000年6月航天清華衛(wèi)星公司成立，投資者之一正好是航天科工集團(tuán)?；鸺l(fā)射服務(wù)商參與投資衛(wèi)星公司，體現(xiàn)了濃厚的商業(yè)意識(shí)。可惜接下來(lái)的歷史，讓我們不得不感慨它的生不逢時(shí)。

開(kāi)拓者一號(hào)火箭是一種13.6米長(zhǎng)、直徑1.4米，質(zhì)量約20噸的固體火箭，近地軌道運(yùn)載能100千克，400千米太陽(yáng)同步軌道運(yùn)載能力為50千克。由于是自籌資金項(xiàng)目，得到的投資不足，火箭研制中必須精打細(xì)算能省就省。為了打響頭炮，開(kāi)拓者火箭必須盡快完成研制，以實(shí)際飛行成功來(lái)建立客戶信心。然而欲速則不達(dá)，面對(duì)火箭研制時(shí)間緊的問(wèn)題，航天固體火箭公司不得不冒險(xiǎn)實(shí)施并行工程管理模式，這對(duì)項(xiàng)目工程管理水平都提出了很高的要求，即使是歐美發(fā)達(dá)國(guó)家嘗試之初也常常出現(xiàn)問(wèn)題，開(kāi)拓者一號(hào)火箭恐怕也由此先天不足。

2002年9月開(kāi)拓者一號(hào)火箭首次試飛，第二級(jí)出現(xiàn)故障。2003年9月第二次飛行也沒(méi)能獲得完全成功，此后還曾進(jìn)行第三次發(fā)射，但仍未能成功，此后多年再未現(xiàn)身。作為我國(guó)固體火箭的先行者，開(kāi)拓者一號(hào)可謂出師未捷身先死。平心而論，即使開(kāi)拓者一號(hào)火箭發(fā)射成功，我國(guó)當(dāng)時(shí)也沒(méi)有幾顆足夠輕的小衛(wèi)星給它發(fā)射，指望以此盈利并不現(xiàn)實(shí)。更何況我國(guó)運(yùn)載火箭不僅受到美國(guó)國(guó)際武器貿(mào)易條例（ITAR）的限制，無(wú)法發(fā)射帶有美國(guó)零件的衛(wèi)星，而且開(kāi)拓者一號(hào)的運(yùn)載能力和報(bào)價(jià)也無(wú)法和國(guó)外的第聶伯河等火箭競(jìng)爭(zhēng)。但無(wú)論如何，開(kāi)拓者一號(hào)作為中國(guó)固體運(yùn)載火箭探路者，仍然值得我們銘記。

導(dǎo)彈發(fā)射

開(kāi)拓者一號(hào)火箭

快舟一號(hào)火箭

快舟一號(hào)甲火箭

“開(kāi)拓者”后繼有人

開(kāi)拓者一號(hào)并非終結(jié)，航天科工集團(tuán)仍在繼續(xù)研制小型固體火箭。三江航天集團(tuán)（原科工九院）研制了快舟一號(hào)星箭一體小型運(yùn)載火箭。快舟一號(hào)火箭使用格柵舵控制，末級(jí)和衛(wèi)星使用一體化設(shè)計(jì)，提高了衛(wèi)星機(jī)動(dòng)能力，火箭總重約30噸，500千米太陽(yáng)同步軌道運(yùn)載能力為430千克?？熘垡惶?hào)火箭已經(jīng)進(jìn)行了兩次成功發(fā)射，后來(lái)航天科工集團(tuán)以此為基礎(chǔ)，研制了通用星箭接口的快舟一號(hào)甲火箭，500千米太陽(yáng)同步軌道運(yùn)載能力達(dá)到了200千克?？熘垡惶?hào)甲火箭于2017年1月9日成功進(jìn)行了一箭三星發(fā)射，這也是我國(guó)純商業(yè)航天發(fā)射的第一單。

2016年9月第二屆中國(guó)商業(yè)航天高峰論壇上，航天科工集團(tuán)提出了五大運(yùn)載系統(tǒng)的概念，即快舟、開(kāi)拓、羽舟、巧舟、輕舟?？熘刍鸺蠹沂质煜ぃ_(kāi)拓系列就源自早年的開(kāi)拓者一號(hào)火箭。長(zhǎng)江后浪推前浪，新的開(kāi)拓二號(hào)火箭悄然問(wèn)世。它使用機(jī)動(dòng)發(fā)射方式，具備快速響應(yīng)能力，發(fā)射保障要求低，是一種滿足多任務(wù)、多用途衛(wèi)星發(fā)射需求的通用固體運(yùn)載火箭。開(kāi)拓二號(hào)火箭是一種1.4米直徑的小型運(yùn)載火箭，不過(guò)和快舟一號(hào)火箭甲三、四級(jí)直徑縮小為1.2米不同，它的末級(jí)火箭直徑仍為1.4米，從而實(shí)現(xiàn)了運(yùn)載能力的超越，它的700千米太陽(yáng)同步軌道運(yùn)載能力為250千克，近地軌道運(yùn)載能力為350千克。開(kāi)拓二號(hào)火箭還明顯使用了更大直徑的整流罩，要比快舟一號(hào)甲火箭1.2或1.4米直徑的整流罩內(nèi)部空間更大，以容納更多或更大的衛(wèi)星。隨著開(kāi)拓二號(hào)火箭的發(fā)射成功，中國(guó)固體運(yùn)載火箭領(lǐng)域形成了快舟、長(zhǎng)征和開(kāi)拓三強(qiáng)爭(zhēng)霸的局面，微小衛(wèi)星發(fā)射競(jìng)爭(zhēng)日益激烈。

競(jìng)爭(zhēng)帶來(lái)進(jìn)步。美國(guó)啟動(dòng)商業(yè)航天后，不僅誕生了更廉價(jià)的“獵鷹”火箭和“心宿二”火箭，也讓此前一統(tǒng)天下漫天要價(jià)的聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟低下頭來(lái)，提高服務(wù)水平降低發(fā)射價(jià)格。我國(guó)商業(yè)航天發(fā)展同樣很迅猛，雖然比上不足，但我國(guó)已經(jīng)是第二個(gè)商業(yè)火箭互相競(jìng)爭(zhēng)訂單的國(guó)家。毫無(wú)疑問(wèn)，有朝一日中國(guó)的商業(yè)航天公司也能發(fā)射大衛(wèi)星甚至飛船，或許它們就是從開(kāi)拓二號(hào)這樣的小型固體火箭開(kāi)始的呢。