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“金牌火箭”書寫百次發(fā)射傳奇

2019-04-21 07:34 來(lái)源: 光明日?qǐng)?bào)
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4月20日深夜,我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭,成功發(fā)射第44顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。這是北斗三號(hào)系統(tǒng)的首顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星。

這次發(fā)射創(chuàng)造了中國(guó)航天史上又一項(xiàng)紀(jì)錄:長(zhǎng)征三號(hào)乙(簡(jiǎn)稱“長(zhǎng)三乙”)和“哥哥”長(zhǎng)征三號(hào)甲(簡(jiǎn)稱“長(zhǎng)三甲”)、“弟弟”長(zhǎng)征三號(hào)丙(簡(jiǎn)稱“長(zhǎng)三丙”)組成的長(zhǎng)征三號(hào)甲系列火箭,共完成100次發(fā)射,成為我國(guó)第一個(gè)發(fā)射任務(wù)次數(shù)過(guò)百的單一系列運(yùn)載火箭。

在“三化”設(shè)計(jì)理念的指導(dǎo)下

此次發(fā)射成功后,中國(guó)工程院院士、中國(guó)航天科技集團(tuán)一院長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭高級(jí)顧問(wèn)龍樂(lè)豪感慨萬(wàn)千,他用“長(zhǎng)征驕子創(chuàng)新?lián)笕巍笨偨Y(jié)了長(zhǎng)三甲系列火箭25年的發(fā)展歷程:“在長(zhǎng)征系列火箭中,不論是從設(shè)計(jì)之初的頂層規(guī)劃及總體技術(shù)方案的前瞻性、全局性、適應(yīng)性,還是從技術(shù)先進(jìn)性以及所承擔(dān)任務(wù)的重要性來(lái)說(shuō),長(zhǎng)三甲系列火箭都是當(dāng)之無(wú)愧的佼佼者?!?/p>

長(zhǎng)三甲系列火箭始終貫徹“系列化、組合化、通用化”的“三化”設(shè)計(jì)理念,即將長(zhǎng)三甲、長(zhǎng)三乙、長(zhǎng)三丙作為一組系列火箭進(jìn)行模塊化、組合化與整體化優(yōu)化設(shè)計(jì)。其中,長(zhǎng)三甲火箭是在長(zhǎng)征三號(hào)火箭的基礎(chǔ)上重新設(shè)計(jì)第三級(jí)形成的大型三級(jí)低溫液體火箭,全長(zhǎng)52.5米,一、二子級(jí)直徑3.35米、三子級(jí)直徑3.0米,地球同步轉(zhuǎn)移軌道的運(yùn)載能力達(dá)到2.6噸;在長(zhǎng)三甲火箭的芯一級(jí)捆綁4個(gè)2.25米的助推器,就派生出長(zhǎng)三乙火箭,它全長(zhǎng)55米,GTO軌道運(yùn)載能力達(dá)5.1噸,當(dāng)時(shí)位居世界第二位;在長(zhǎng)三甲火箭的基礎(chǔ)上捆綁兩個(gè)2.25米助推器,又組合成長(zhǎng)三丙火箭,地球同步轉(zhuǎn)移軌道的運(yùn)載能力可達(dá)3.9噸。

“三化”設(shè)計(jì)理念對(duì)長(zhǎng)三甲及其發(fā)展型火箭的形成和大型火箭的發(fā)展規(guī)劃起到了重要的指導(dǎo)作用。如今,作為長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭高強(qiáng)密度發(fā)射的主力,長(zhǎng)征三號(hào)甲系列火箭是我國(guó)目前高軌道上發(fā)射次數(shù)最多、成功率最高的。北斗工程從一期到三期,探月工程從嫦娥一號(hào)到嫦娥四號(hào),全部由長(zhǎng)三甲系列火箭實(shí)施發(fā)射,截至目前,共將48顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星、4顆嫦娥探測(cè)器成功送入預(yù)定軌道,為我國(guó)未來(lái)航天事業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了良好條件。

眾多“首次”不斷刷新紀(jì)錄

25年的100次發(fā)射,使得長(zhǎng)三甲系列火箭無(wú)論從技術(shù)、管理、研制生產(chǎn)能力和各項(xiàng)保障上都創(chuàng)造出許多首次,不斷刷新著自身的紀(jì)錄。

為使系列火箭的總體技術(shù)性能達(dá)到國(guó)際一流水平,在繼承成熟技術(shù)的同時(shí),研制人員在設(shè)計(jì)中采用了60%至70%的新技術(shù)。其中,重要技術(shù)共108項(xiàng)、重要技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目22項(xiàng)、重大關(guān)鍵技術(shù)項(xiàng)目4項(xiàng)。例如,YF-75氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)是重新設(shè)計(jì)用于三級(jí)的氫氧發(fā)動(dòng)機(jī),經(jīng)過(guò)艱苦扎實(shí)的工作,研制人員攻克了一道道技術(shù)與工藝難題,發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)可靠性首飛時(shí)已經(jīng)達(dá)到0.97;動(dòng)調(diào)陀螺四軸平臺(tái)的研制成功,是我國(guó)近20年來(lái)在火箭慣性器件方面的一項(xiàng)重大突破;而低溫氫氣能源雙向搖擺伺服機(jī)構(gòu),采用低溫氫氣氣動(dòng)機(jī)作為伺服機(jī)構(gòu)的一次能源,不僅為國(guó)內(nèi)首創(chuàng),在國(guó)外也未見先例。

隨著中國(guó)探月工程和北斗導(dǎo)航工程的立項(xiàng)研制,長(zhǎng)三甲系列火箭迎來(lái)了更大的挑戰(zhàn)。探月工程發(fā)射任務(wù)實(shí)現(xiàn)了火箭“零窗口”“多窗口”發(fā)射技術(shù)、地月轉(zhuǎn)移軌道發(fā)射技術(shù)等突破,拓展了長(zhǎng)征火箭的發(fā)射能力,為后續(xù)深空探測(cè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在發(fā)射北斗衛(wèi)星的過(guò)程中,更是突破了以中圓轉(zhuǎn)移軌道設(shè)計(jì)、起飛滾轉(zhuǎn)、高空風(fēng)雙向風(fēng)補(bǔ)償?shù)葹榇淼亩囗?xiàng)關(guān)鍵技術(shù),為工程建設(shè)作出突出貢獻(xiàn)。

由于采用環(huán)保高效且技術(shù)難度大的液氫/液氧推進(jìn)劑,長(zhǎng)三甲系列火箭三子級(jí)的比推力堪稱世界一流。所謂比推力,就是火箭在單位時(shí)間內(nèi)消耗單位推進(jìn)劑所產(chǎn)生的推力。衡量一型火箭是否先進(jìn),還有一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)——有效載荷系數(shù),即火箭運(yùn)送衛(wèi)星的重量除以它的起飛重量得出的系數(shù)?!熬拖駜蓚€(gè)舉重運(yùn)動(dòng)員,舉的重量一樣,誰(shuí)的體重更輕,誰(shuí)就贏了?;鸺彩且粯拥牡览恚瑯拥钠痫w重量,發(fā)射的衛(wèi)星越大,有效載荷系數(shù)越大,火箭就越先進(jìn)。當(dāng)時(shí)長(zhǎng)三甲的有效載荷系數(shù)位居世界第三?!饼垬?lè)豪說(shuō)。

“三兄弟”勇闖國(guó)際市場(chǎng)

長(zhǎng)三甲火箭立項(xiàng)之初的目標(biāo)本是實(shí)施我國(guó)第二代衛(wèi)星通信工程,然而,以龍樂(lè)豪為代表的第一代研制人員卻把目光瞄向了更大的市場(chǎng),計(jì)劃在國(guó)際發(fā)射服務(wù)市場(chǎng)大干一場(chǎng)。

“我國(guó)早在1985年就提出,要把長(zhǎng)征火箭投入到國(guó)際市場(chǎng),這給我們指明了方向?!饼垬?lè)豪回憶,當(dāng)時(shí)長(zhǎng)三甲火箭的目標(biāo)運(yùn)載能力是2.5噸,與國(guó)際發(fā)射服務(wù)市場(chǎng)還有較大差距,于是他和同事們想到了一個(gè)好的技術(shù)解決途徑——“上改下捆,先改后捆”,即先研制出一個(gè)基礎(chǔ)型號(hào)長(zhǎng)三甲,然后通過(guò)捆綁不同數(shù)量的助推器,使火箭在地球同步軌道的運(yùn)載能力從2.5噸延伸到5.5噸,形成一個(gè)布局合理的火箭小家族,以滿足國(guó)際上大多數(shù)衛(wèi)星的發(fā)射需求?!啊值堋?,‘大哥’長(zhǎng)三甲體力最小,‘二哥’長(zhǎng)三乙力氣最大,‘三弟’長(zhǎng)三丙次之。所以,你想打什么樣的衛(wèi)星,都沒(méi)問(wèn)題?!饼垬?lè)豪打趣道。

截至2018年12月,長(zhǎng)三甲系列火箭先后承擔(dān)了16次國(guó)際商業(yè)發(fā)射任務(wù),為多個(gè)國(guó)家和地區(qū)發(fā)射了衛(wèi)星,全部取得圓滿成功。其中,鑫諾一號(hào)衛(wèi)星的發(fā)射服務(wù)項(xiàng)目使長(zhǎng)三甲系列火箭打開了歐洲市場(chǎng);在尼日利亞衛(wèi)星項(xiàng)目中,首次實(shí)現(xiàn)了整星出口,首次以在軌交付方式為國(guó)際用戶提供宇航系統(tǒng)集成的一攬子服務(wù);通過(guò)“老撾一號(hào)”衛(wèi)星發(fā)射任務(wù),型號(hào)研制隊(duì)伍探索出一條從航天制造、發(fā)射、地面保障到系統(tǒng)應(yīng)用的全產(chǎn)業(yè)鏈一站式服務(wù)之路。

時(shí)代在進(jìn)步,技術(shù)在發(fā)展。未來(lái)隨著火箭的更新?lián)Q代,長(zhǎng)三甲系列也終將退出歷史舞臺(tái),衍生出新的型號(hào)。龍樂(lè)豪表示:“青出于藍(lán)而勝于藍(lán),相信它的后續(xù)型號(hào)一定能夠繼承發(fā)揚(yáng)長(zhǎng)三甲系列的優(yōu)良基因,充分汲取新一代火箭的新成果,從‘中國(guó)的金牌’創(chuàng)新發(fā)展成‘世界的金牌’?!?/p>

顯然,里程碑式的第100次發(fā)射,是長(zhǎng)三甲系列火箭以及中國(guó)航天人新的起點(diǎn)。(記者 張蕾 通訊員 王涑)

【我要糾錯(cuò)】責(zé)任編輯:劉淼
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