原標(biāo)題:長三甲系列火箭第100次發(fā)射取得圓滿成功
新浪科技訊北京時間4月20日消息,今晚22時41分,長征三號乙遙三十運載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心將北斗三號IGSO衛(wèi)星成功送入預(yù)定軌道。
這次發(fā)射創(chuàng)造了中國航天史上又一項紀(jì)錄:長三乙和“哥哥”長征三號甲(簡稱“長三甲”)、“弟弟”長征三號丙(簡稱“長三丙”)組成的長征三號甲系列火箭共完成100次發(fā)射,成為我國第一個發(fā)射任務(wù)次數(shù)過百的單一系列火箭。
這是一次里程碑式的發(fā)射,也是長三甲系列火箭以及中國航天人新的起點。
長征嬌子創(chuàng)新?lián)笕?/strong>
就在一個月零10天前,長三乙這枚“勞?!被鸺瓿闪酥袊教焓飞系?00次發(fā)射,而今它又成為國內(nèi)外關(guān)注的焦點。
發(fā)射成功后,中國航天科技集團(tuán)一院長三甲系列火箭首任總設(shè)計師兼總指揮、中國工程院院士龍樂豪感慨萬千,他用“長征嬌子創(chuàng)新?lián)笕巍笨偨Y(jié)了長三甲系列火箭過去25年的發(fā)展歷程?!霸陂L征系列火箭中,不論是從設(shè)計之初的頂層規(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)的重要性方面來說,長三甲系列火箭都是當(dāng)之無愧的佼佼者,說它是‘嬌子’并不為過?!饼垬泛勒f。
長三甲系列火箭設(shè)計方案始終貫徹了“系列化、組合化、通用化”的“三化”設(shè)計思想,長三甲、長三乙、長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,確定了以長三甲火箭為基本型的發(fā)展模式。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步并適應(yīng)不同用戶需要,長征三號甲系列運載火箭構(gòu)型從3種衍生至11種,大部分產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)基本穩(wěn)定可實現(xiàn)批量化生產(chǎn),產(chǎn)品的成熟度也在不斷提升,目前絕大部分配套產(chǎn)品成熟度達(dá)到5級,部分產(chǎn)品成熟度達(dá)到6級。
長三甲火箭是在長征三號火箭的基礎(chǔ)上采用重新設(shè)計第三級形成的大型三級低溫液體火箭,全長52.52米,一、二子級直徑3.35米,三子級直徑3.0米,GTO的運載能力達(dá)到2.6噸;在長三甲火箭的芯一級捆綁四個2.25米的助推器就派生出了長三乙火箭,它全長54.838米,GTO軌道運載能力可達(dá)到5.2噸,運載能力當(dāng)時位居世界第二位;在長三甲火箭的基礎(chǔ)上捆綁兩個2.25米助推器,又組合成長三丙火箭,GTO軌道運載能力可達(dá)到3.8噸。
“三化設(shè)計”的發(fā)展理念對長三甲及其發(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。長三甲系列火箭共同構(gòu)成了我國高軌道運載能力最大、適應(yīng)性最強的運載火箭系列,其運載能力可以覆蓋世界絕大多數(shù)應(yīng)用衛(wèi)星的質(zhì)量,不僅顯著地增強了我國商業(yè)火箭在國際衛(wèi)星發(fā)射服務(wù)市場上的競爭能力,也為我國未來航天事業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了良好條件。
為了高密度設(shè)計、生產(chǎn)和發(fā)射的現(xiàn)狀,長三甲系列火箭研制團(tuán)隊確立了以發(fā)射計劃為主線,技術(shù)、進(jìn)度、質(zhì)量全面支撐的整體框架。長三甲系列火箭研制生產(chǎn)能力從一年2~3枚提高到8~10枚,發(fā)射周期從60天減到21天,每次執(zhí)行發(fā)射任務(wù)的隊伍從300人降到150人。
長三甲系列火箭是國內(nèi)首次開展組批生產(chǎn)和使用雙工位交叉并行綜合試驗、總裝和出廠測試的運載火箭,也是首次實現(xiàn)一支隊伍在發(fā)射場同時開展兩枚火箭測試發(fā)射工作的運載火箭。通過壓縮發(fā)射隊伍規(guī)模,優(yōu)化發(fā)射場測試發(fā)射流程,實施遠(yuǎn)程快速協(xié)同設(shè)計,交叉并行作業(yè),規(guī)范發(fā)射場管理程序,利用網(wǎng)絡(luò)資源,提高整個型號隊伍的工作效率等,確保了一支隊伍同時承擔(dān)兩枚發(fā)射任務(wù)的工作有序開展。
關(guān)鍵技術(shù)先進(jìn)可靠
20多年的60次發(fā)射,長征三號甲系列運載火箭無論從技術(shù)、管理、研制生產(chǎn)能力和各項保障上都發(fā)生了巨大的變化,創(chuàng)造了許多首次,不斷地刷新自身的紀(jì)錄。
為使系列火箭的總體技術(shù)性能達(dá)到國際一流水平,設(shè)計人員在繼承成熟技術(shù)的同時,在設(shè)計中采用了60%-70%的新技術(shù)。其中重要的共108項,重要技術(shù)創(chuàng)新項目22項,重大關(guān)鍵技術(shù)項目四項,即:YF-75氫氧發(fā)動機,是重新設(shè)計用于三級的氫氧發(fā)動機,在研制過程中遇到氫氧渦輪泵端面密封、螺旋管束式大噴管成型工藝多項技術(shù)難題。經(jīng)過艱苦扎實的工作,設(shè)計人員攻克了一道道技術(shù)與工藝難題,發(fā)動機的結(jié)構(gòu)可靠性首飛時已經(jīng)達(dá)到0.97。動調(diào)陀螺四軸平臺的研制成功,是我國將近20年來在火箭慣性器件方面的一大重大突破,是具有里程碑性質(zhì)的成就。冷氦加溫增壓技術(shù)不僅在國內(nèi)是首創(chuàng)的高難技術(shù),即使在國際上也是屬于僅被美、日等個別工業(yè)發(fā)達(dá)國家所掌握的新、難技術(shù)。低溫氫氣能源雙向搖擺伺服機構(gòu),采用低溫氫氣氣動機作為伺服機構(gòu)的一次能源這一技術(shù)在國內(nèi)是首創(chuàng),在國外也未見到先例。
隨著中國探月工程和北斗導(dǎo)航工程的立項研制,長征三號甲系列運載火箭迎來了更大的挑戰(zhàn)。探月工程發(fā)射任務(wù)實現(xiàn)了火箭“零窗口”發(fā)射技術(shù)、“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,拓展了長征火箭發(fā)射能力,為后續(xù)深空探測打下了堅實基礎(chǔ)。在發(fā)射北斗衛(wèi)星過程中,突破了以MEO中圓轉(zhuǎn)移軌道設(shè)計、起飛滾轉(zhuǎn)、高空風(fēng)雙向風(fēng)補償、遠(yuǎn)距離測發(fā)控為代表的多項關(guān)鍵技術(shù),為工程建設(shè)作出了突出貢獻(xiàn)。
長征三號丙火箭是中國獨一無二的非全對稱火箭,2008年4月25日,長征三號丙火箭首飛成功,標(biāo)志著中國突破了非全對稱火箭設(shè)計技術(shù),使得中國高軌任務(wù)運載能力分布更加合理,實現(xiàn)了長征三號甲系列運載火箭真正的系列化、組合化。
長三甲系列火箭運載入軌精度高、適應(yīng)能力強,其發(fā)射衛(wèi)星的入軌精度達(dá)到世界一流水平?;鸺梢砸患龁涡且部梢砸患嘈前l(fā)射,既可以用于標(biāo)準(zhǔn)地球同步轉(zhuǎn)移軌道發(fā)射,也可以用于超同步轉(zhuǎn)移軌道或低傾角同步轉(zhuǎn)移軌道發(fā)射,以及深空探測器發(fā)射,可以滿足衛(wèi)星用戶多種不同使用要求。
龍樂豪介紹,從推進(jìn)技術(shù)來說,長征三號甲系列火箭的三子級采取液氫/液氧推進(jìn)劑,做到了環(huán)保無污染,技術(shù)難度極大,因此它站在世界火箭第一梯隊。正是因為采用了高效的液氫液氧推進(jìn)劑,長三甲系列火箭三子級的比推力也是世界一流的。所謂比推力,就是火箭在單位時間內(nèi)消耗單位推進(jìn)劑,所產(chǎn)生的推力。龍樂豪說:“常規(guī)的四氧化二但/偏而家肼推進(jìn)劑,比推力最高不到280秒,液氧/煤油推進(jìn)劑的比推力也就在300至310之間,而液氧/液氧推進(jìn)劑最高能達(dá)到440秒,高下立見?!焙饬恳恍突鸺欠裣冗M(jìn),還有一個關(guān)鍵的指標(biāo):有效載荷系數(shù)。通俗地說就是,火箭運送衛(wèi)星的重量除以它的起飛重量,得出的系數(shù)。龍樂豪形象地打了個比方:“就像2個舉重運動員,舉的重量是一樣的,他倆誰的體重更輕,誰就贏了?;鸺彩且粯拥牡览?,同樣的起飛重量,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)時長三甲的有效載荷系數(shù)是世界上是第三位?!?/p>
這些技術(shù)水平為國內(nèi)最高、世界一流,使長三甲系列運載火箭成為集高新技術(shù)于一體的品牌和主推產(chǎn)品。
“三兄弟”合力闖市場
長三甲火箭立項之初的目標(biāo)是實施我國第二代衛(wèi)星通訊工程,然而,以龍樂豪為代表的第一代研制人員卻把目光瞄向了更大的市場,他們計劃在國際發(fā)射服務(wù)市場上大干一場。
“國家1985年就提出,要把長征火箭投入到國際市場,也給我們指明了方向,所以長三甲研制出來后,我們不僅要面向國內(nèi),還要面向國外?!饼垬泛勒f。
龍樂豪回憶,長三甲火箭目標(biāo)運載能力是2.5噸,與國際發(fā)射服務(wù)市場還有較大的差距,于是他和伙伴們想到了一個好的技術(shù)途徑:上改下捆,先改后捆。先研制一個基礎(chǔ)型號——長三甲,然后再通過捆綁不同數(shù)量的助推器,使火箭在地球同步軌道的運載能力從2.5噸延伸到5.5噸,形成一個布局合理的火箭“小家族”,截至目前,長三甲系列火箭家族滿足了國際上大多數(shù)衛(wèi)星的需求。其運載能力在當(dāng)時與美國、歐空局的火箭旗鼓相當(dāng)。
龍樂豪說:“這‘三兄弟’中,‘大哥’長三甲體力最小,‘二哥’長三乙力氣最大,‘三弟’長三丙次之,你想打什么樣的衛(wèi)星,都沒問題?!?/p>
長征三號甲系列火箭是長征系列運載火箭高強密度發(fā)射的“主力”,也是我國目前高軌道上發(fā)射次數(shù)最多、成功率最高的火箭系列。截至目前,北斗工程從一期到三期,探月工程從嫦娥一號到嫦娥四號全部由長三甲系列火箭實施發(fā)射,共將43顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星、4顆嫦娥探測器成功送入預(yù)定軌道。
截至2018年12月,長三甲系列火箭已先后承擔(dān)了20多次國際商業(yè)發(fā)射任務(wù),為多個國家和地區(qū)發(fā)射了衛(wèi)星,全部取得了圓滿成功,其創(chuàng)造的效益占到了院全部國際商業(yè)發(fā)射任務(wù)收入的50%以上。其中,鑫諾一號衛(wèi)星的發(fā)射服務(wù)項目使長三甲系列火箭打開了歐洲市場,首次與法國合作發(fā)射通信衛(wèi)星,實現(xiàn)了與歐洲一流國際公司的接軌。在尼日利亞衛(wèi)星項目中,首次實現(xiàn)了整星出口,首次以在軌交付方式為國際用戶提供宇航系統(tǒng)集成的一攬子服務(wù),特別是“老撾一號”星發(fā)射任務(wù),型號隊伍探索了一條從航天制造、發(fā)射、地面到系統(tǒng)應(yīng)用的全產(chǎn)業(yè)鏈的“一站式”服務(wù)之路。
時代在進(jìn)步,技術(shù)在發(fā)展,未來隨著火箭更新?lián)Q代,長三甲系列也終將退出歷史舞臺,衍生出新的型號。龍總堅定地說:“青出于藍(lán)而勝于藍(lán),相信它的后續(xù)型號一定能夠繼承發(fā)揚長三甲系列的優(yōu)良基因、充分汲取新一代火箭的新成果,從中國的‘金牌’創(chuàng)新發(fā)展成世界‘金牌’,在未來人類飛離地球、移民宇宙的偉大征程中承擔(dān)主導(dǎo)作用。(王涑)
新華社北京3月21日電 新華社記者韓梁 葉書宏 3月21日,是英國“脫歐”公投結(jié)果公布后的第1000天?!懊摎W劇”上演了一幕又一幕,答案仍在風(fēng)中飄,引發(fā)人們深思