長(zhǎng)三甲系列與北斗家族的二十七次“攜手”

2月12日，由中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司所屬中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院抓總研制的長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭將北斗三號(hào)“一箭雙星”送入預(yù)定軌道。作為北斗組網(wǎng)工程的“專屬列車(chē)”，此次發(fā)射是長(zhǎng)征三號(hào)甲系列火箭的第84次發(fā)射，也是與北斗衛(wèi)星家族的第27次“攜手”。

自2000年10月31日長(zhǎng)征三號(hào)甲系列火箭發(fā)射我國(guó)第一顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星算起，至今共進(jìn)行了27次發(fā)射，將33顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星成功護(hù)送升空，發(fā)射成功率達(dá)100%。

為了揭開(kāi)長(zhǎng)征三號(hào)甲系列火箭連戰(zhàn)連捷的秘訣，本報(bào)記者采訪了中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院長(zhǎng)征三號(hào)甲系列火箭的相關(guān)負(fù)責(zé)人。

“北斗專車(chē)”戰(zhàn)績(jī)輝煌

作為全球唯一由3種軌道衛(wèi)星構(gòu)成的導(dǎo)航系統(tǒng)，北斗導(dǎo)航衛(wèi)星對(duì)執(zhí)行發(fā)射的火箭要求非常高，具有適應(yīng)能力強(qiáng)、發(fā)射軌道多等特點(diǎn)的長(zhǎng)征三號(hào)甲系列火箭脫穎而出。

據(jù)長(zhǎng)征三號(hào)甲系列火箭總設(shè)計(jì)師姜杰介紹，長(zhǎng)征三號(hào)甲系列火箭由長(zhǎng)征三號(hào)甲、長(zhǎng)征三號(hào)乙、長(zhǎng)征三號(hào)丙三種大型低溫液體運(yùn)載火箭組成，包攬了目前我國(guó)所有高軌道航天器發(fā)射任務(wù)，是長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭高強(qiáng)密度發(fā)射的主力，也是我國(guó)目前高軌道上發(fā)射次數(shù)最多、成功率最高的火箭系列。

翻開(kāi)長(zhǎng)征三號(hào)甲系列火箭發(fā)射北斗衛(wèi)星的歷史，我們不難發(fā)現(xiàn)，在一次次技術(shù)創(chuàng)新中，該類型火箭開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)航天領(lǐng)域多項(xiàng)第一：2008年4月，我國(guó)首個(gè)非全對(duì)稱火箭——長(zhǎng)三丙成功首飛，標(biāo)志著中國(guó)突破了非全對(duì)稱火箭設(shè)計(jì)技術(shù);2012年4月，長(zhǎng)三乙火箭首次應(yīng)用串聯(lián)雙星構(gòu)型發(fā)射2顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)“一箭雙星”發(fā)射高軌道衛(wèi)星的先例;2015年3月和7月，“長(zhǎng)三丙+遠(yuǎn)征上面級(jí)”“長(zhǎng)三乙+遠(yuǎn)征上面級(jí)”兩款新構(gòu)型火箭首飛發(fā)射獲得圓滿成功，表明我國(guó)首次具備將衛(wèi)星直接送入中圓地球軌道、傾斜地球同步軌道的能力……

“長(zhǎng)三甲系列火箭的發(fā)射成功，為北斗試驗(yàn)衛(wèi)星工程的圓滿收官奠定了扎實(shí)基礎(chǔ)，為建設(shè)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)作出了突出貢獻(xiàn)，因此被業(yè)界稱為‘金牌火箭’‘北斗專車(chē)’。”姜杰自豪地說(shuō)。

以創(chuàng)新提升“金牌火箭”成色

確保北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射100%成功率的背后，是“金牌火箭”研制團(tuán)隊(duì)對(duì)創(chuàng)新的執(zhí)著追求。

據(jù)姜杰介紹，最早接到北斗發(fā)射任務(wù)時(shí)，長(zhǎng)征三號(hào)甲系列火箭僅具備地球靜止軌道衛(wèi)星發(fā)射能力。為了滿足任務(wù)需求，讓其具備更多本領(lǐng)，研制團(tuán)隊(duì)通過(guò)不斷技術(shù)攻關(guān)，獲得了上述的多個(gè)第一。“這些創(chuàng)新舉措適應(yīng)長(zhǎng)三甲系列火箭的任務(wù)特點(diǎn)，大大縮短了北斗工程的建設(shè)進(jìn)度并降低了建設(shè)成本。”姜杰指出。

雖然在北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的歷次發(fā)射任務(wù)中，長(zhǎng)征三號(hào)甲系列火箭的各項(xiàng)性能指標(biāo)已經(jīng)得到有效驗(yàn)證，但接到北斗三號(hào)發(fā)射任務(wù)后，研制團(tuán)隊(duì)仍然“嚴(yán)慎細(xì)實(shí)”地開(kāi)展各項(xiàng)工作，確保發(fā)射成功。

“我們對(duì)質(zhì)量管理方法進(jìn)行了創(chuàng)新，例如優(yōu)化故障模式的識(shí)別方法、控制影響成敗的操作、強(qiáng)化對(duì)關(guān)鍵細(xì)節(jié)的把控等?，F(xiàn)在看來(lái)，我們?cè)谫|(zhì)量管理上的努力通過(guò)了發(fā)射考驗(yàn)，也得到了用戶的認(rèn)可，為后續(xù)北斗工程的發(fā)射積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。”長(zhǎng)征三號(hào)甲系列火箭總指揮岑拯強(qiáng)調(diào)。

在對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格管控的同時(shí)，研制團(tuán)隊(duì)也沒(méi)有忘記通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)一步提升火箭的可靠性和安全性。據(jù)岑拯介紹，為適應(yīng)北斗三號(hào)工程全球組網(wǎng)的要求，不斷提高長(zhǎng)征三號(hào)甲系列火箭發(fā)射任務(wù)的成功率、產(chǎn)品可靠性和發(fā)射安全性，近幾年，研制團(tuán)隊(duì)共對(duì)其進(jìn)行了403項(xiàng)技術(shù)改進(jìn)，“平均每枚火箭28項(xiàng)，最高1枚達(dá)43項(xiàng)”。

2020年前發(fā)射次數(shù)有望過(guò)百

據(jù)悉，長(zhǎng)征三號(hào)甲系列火箭將在2018年完成北斗三號(hào)、嫦娥四號(hào)等14次發(fā)射任務(wù)，占我國(guó)全年宇航發(fā)射任務(wù)總量的40%。“預(yù)計(jì)至2020年前，還會(huì)發(fā)射40發(fā)左右，有望成為長(zhǎng)征火箭家族里首個(gè)單一系列發(fā)射次數(shù)過(guò)百的火箭。”長(zhǎng)征三號(hào)甲系列火箭副總設(shè)計(jì)師李京紅透露。

自誕生之日起，長(zhǎng)征三號(hào)甲系列火箭就承擔(dān)著我國(guó)火箭探索“系列化、通用化、組合化”發(fā)展模式的重任。為此，研制團(tuán)隊(duì)希望實(shí)現(xiàn)同一種構(gòu)型的火箭在單機(jī)、系統(tǒng)甚至箭上互相通用，從而讓火箭與不同任務(wù)自由搭配，即“去任務(wù)化”。“這樣火箭研制生產(chǎn)就可以先行一步，不被任務(wù)掣肘，質(zhì)量管控更容易，就像批量生產(chǎn)的汽車(chē)可以匹配任何司機(jī)。”長(zhǎng)征三號(hào)甲系列火箭副總指揮劉建忠解釋道。

“我們將利用北斗衛(wèi)星組網(wǎng)發(fā)射的機(jī)會(huì)，進(jìn)一步掃除技術(shù)與流程上的障礙，充分總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為最終實(shí)現(xiàn)‘去任務(wù)化’奠定基礎(chǔ)。”在劉建忠看來(lái)，隨著長(zhǎng)征三號(hào)甲系列火箭發(fā)射密度越來(lái)越高，許多內(nèi)容相似甚至相同的任務(wù)為研制團(tuán)隊(duì)提供了難得機(jī)遇。(記者 張蕾)