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长征三号甲系列与北斗家族的二十七次“携手”

来源: 光明日报 时间: 2018-02-13 23:22:14
长三甲系列与北斗家族的二十七次“携手”

2月12日,由中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院抓总研制的长征三号乙运载火箭将北斗三号“一箭双星”送入预定轨道。作为北斗组网工程的“专属列车”,此次发射是长征三号甲系列火箭的第84次发射,也是与北斗卫星家族的第27次“携手”。

自2000年10月31日长征三号甲系列火箭发射我国第一颗北斗导航卫星算起,至今共进行了27次发射,将33颗北斗导航卫星成功护送升空,发射成功率达100%。

为了揭开长征三号甲系列火箭连战连捷的秘诀,本报记者采访了中国运载火箭技术研究院长征三号甲系列火箭的相关负责人。

“北斗专车”战绩辉煌

作为全球唯一由3种轨道卫星构成的导航系统,北斗导航卫星对执行发射的火箭要求非常高,具有适应能力强、发射轨道多等特点的长征三号甲系列火箭脱颖而出。

据长征三号甲系列火箭总设计师姜杰介绍,长征三号甲系列火箭由长征三号甲、长征三号乙、长征三号丙三种大型低温液体运载火箭组成,包揽了目前我国所有高轨道航天器发射任务,是长征系列运载火箭高强密度发射的主力,也是我国目前高轨道上发射次数最多、成功率最高的火箭系列。

翻开长征三号甲系列火箭发射北斗卫星的历史,我们不难发现,在一次次技术创新中,该类型火箭开创了我国航天领域多项第一:2008年4月,我国首个非全对称火箭——长三丙成功首飞,标志着中国突破了非全对称火箭设计技术;2012年4月,长三乙火箭首次应用串联双星构型发射2颗北斗导航卫星,开创了我国“一箭双星”发射高轨道卫星的先例;2015年3月和7月,“长三丙+远征上面级”“长三乙+远征上面级”两款新构型火箭首飞发射获得圆满成功,表明我国首次具备将卫星直接送入中圆地球轨道、倾斜地球同步轨道的能力……

“长三甲系列火箭的发射成功,为北斗试验卫星工程的圆满收官奠定了扎实基础,为建设全球卫星导航系统作出了突出贡献,因此被业界称为‘金牌火箭’‘北斗专车’。”姜杰自豪地说。

以创新提升“金牌火箭”成色

确保北斗导航卫星发射100%成功率的背后,是“金牌火箭”研制团队对创新的执着追求。

据姜杰介绍,最早接到北斗发射任务时,长征三号甲系列火箭仅具备地球静止轨道卫星发射能力。为了满足任务需求,让其具备更多本领,研制团队通过不断技术攻关,获得了上述的多个第一。“这些创新举措适应长三甲系列火箭的任务特点,大大缩短了北斗工程的建设进度并降低了建设成本。”姜杰指出。

虽然在北斗导航卫星的历次发射任务中,长征三号甲系列火箭的各项性能指标已经得到有效验证,但接到北斗三号发射任务后,研制团队仍然“严慎细实”地开展各项工作,确保发射成功。

“我们对质量管理方法进行了创新,例如优化故障模式的识别方法、控制影响成败的操作、强化对关键细节的把控等。现在看来,我们在质量管理上的努力通过了发射考验,也得到了用户的认可,为后续北斗工程的发射积累了宝贵经验。”长征三号甲系列火箭总指挥岑拯强调。

在对产品质量进行严格管控的同时,研制团队也没有忘记通过技术创新进一步提升火箭的可靠性和安全性。据岑拯介绍,为适应北斗三号工程全球组网的要求,不断提高长征三号甲系列火箭发射任务的成功率、产品可靠性和发射安全性,近几年,研制团队共对其进行了403项技术改进,“平均每枚火箭28项,最高1枚达43项”。

2020年前发射次数有望过百

据悉,长征三号甲系列火箭将在2018年完成北斗三号、嫦娥四号等14次发射任务,占我国全年宇航发射任务总量的40%。“预计至2020年前,还会发射40发左右,有望成为长征火箭家族里首个单一系列发射次数过百的火箭。”长征三号甲系列火箭副总设计师李京红透露。

自诞生之日起,长征三号甲系列火箭就承担着我国火箭探索“系列化、通用化、组合化”发展模式的重任。为此,研制团队希望实现同一种构型的火箭在单机、系统甚至箭上互相通用,从而让火箭与不同任务自由搭配,即“去任务化”。“这样火箭研制生产就可以先行一步,不被任务掣肘,质量管控更容易,就像批量生产的汽车可以匹配任何司机。”长征三号甲系列火箭副总指挥刘建忠解释道。

“我们将利用北斗卫星组网发射的机会,进一步扫除技术与流程上的障碍,充分总结经验,为最终实现‘去任务化’奠定基础。”在刘建忠看来,随着长征三号甲系列火箭发射密度越来越高,许多内容相似甚至相同的任务为研制团队提供了难得机遇。(记者 张蕾)

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