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托举“嫦娥”的“金牌火箭”——“长征三号甲”系列火箭研制纪实
发布日期:2009年02月03日 字体:【】【】【
   在“嫦娥一号”卫星飞向月球的漫长旅途中,要经过许多关键环节,而第一个关键点就是发射,这个环节是由被誉为“金牌火箭”的“长征三号甲”运载火箭完成的。“长征三号甲”运载火箭将“嫦娥一号”卫星首先送入近地点200公里、远地点51000公里、周期为16小时的地球调相轨道。

  “选用”长三甲“火箭,既完美地利用了‘长三甲’火箭和‘东方红三号‘卫星平台的优点,又保证了很强的安全性。”我国航天系统知名卫星轨道专家杨维廉介绍说。
  
  “长三甲”与探月的渊源
  
  ”长三甲“火箭是中国航天科技集团公司所属中国运载火箭技术研究院研制的。

  追朔“长三甲”与探月工程的渊源,还有一个小故事,”长三甲“的研制者是最早明确提出探月设想的团队之一。1993年,”长三甲“火箭准备于次年初进行第一次飞行试验。此时,第一次飞行试验还没有明确的有效载荷,当时的火箭总设计师龙乐豪等想到是否可以用它来进行一次探月的尝试,把一个简单的物体发射到月球上去,在月球上留下中国人的第一个印记,这样既试验了火箭性能,又为探月开了路,岂不一举两得?提出这个建议后,因缺乏可行性而没有得到批准。十多年后,”长三甲“果真承担起发射我国第一颗绕月探测卫星的重任。
  
  新任务中的新追求
  
  ”长三甲“火箭从一开始研制就制定了较高的技术指标。在整个研制过程中,研制人员在充分继承原有长征型号火箭成熟技术的基础上,提出百余项新技术项目,其中重大新技术项目三四十项,关键技术4项,就是大推力氢氧发动机、动调陀螺四轴平台技术、冷氦加温增压技术和低温氢气能源双摆伺服机构技术。这些新技术为火箭整体技术目标的实现提供了保证。

  为了执行”嫦娥一号“卫星发射任务,火箭研制人员对”长三甲“作了适应性改进:一是远距离通用测试发控系统总体设计,达到了集中控制、统一管理、信息资源共享的一体化设计目标。二是控制系统的系统级冗余技术研究与应用,首次研究并实现了由平台-激光惯组主从冗余、速率陀螺冗余、三冗余箭载计算机、三冗余程序配电器、冗余开关放大器等构成的系统级冗余。三是三级氢氧发动机校准试车后不分解技术研究与应用,突破了发动机整体真空干燥和整体检漏新技术,并建立了适用于校准试车后不分解交付的一整套检查方法和验收标准。四是激光惯性测量组合技术研究与应用,我国首套国产化的激光惯组在“长三甲”系列火箭上应用成功,实现了箭载激光惯组应用的零突破,标志着我国激光惯组总体设计技术取得新突破,使得惯组精度与现用惯性平台精度相当。五是可靠性增长项目应用。”长三甲“系列火箭“十五”可靠性增长项目全部完成。

  十多年来,”长三甲“火箭先后多次发射,次次成功。这一次,“长三甲”火箭又圆满完成了发射任务,准确地把“嫦娥一号”卫星送入了预定轨道。
  
  “长三甲”与“嫦娥”的完美结合
  
  选择”长三甲“主要考虑到它是长征系列火箭家族中发射成功率最高的成员之一。由于该火箭拥有更灵活先进的控制系统,可以在星箭分离前对有效载荷进行大姿态调姿定向,并提供可调整的卫星起旋速率,因而具有很强的适应性。

  “长三甲”系列火箭的发展模式是按照当初提出的“上改下捆、先改后捆”的技术途径实施的,体现了模块化、组合化与整体优化先进设计理念。这一发展思路对“长三甲”及其发展型火箭的形成和大型火箭的发展规划起到了重要的指导作用。“长三甲”系列火箭共同构成了我国高轨道运载能力最大、适应性最强的运载火箭系列,其运载能力可以覆盖世界绝大多数应用卫星的质量。

  “长三甲”系列火箭运载入轨精度高、适应能力强,其发射卫星的入轨精度与阿里安、宇宙神等世界上名牌火箭相当,达到20世纪末世界一流水平。“长三甲”系列火箭既可以一箭单星,也可以一箭多星发射,既可以用于标准地球同步转移轨道发射,也可以用于超同步转移轨道或低倾角同步转移轨道发射,以及深空探测器发射,还可以在飞行过程中实现测向机动变轨、多次起旋、消旋、定向等,可以满足卫星用户多种不同使用要求。

  技术水平创国内最高、世界一流,使“长三甲”系列运载火箭成为集高新技术于一体的品牌和主推产品,代表着我国运载火箭技术的最高水平,是名副其实的“金牌火箭”。

  1994年2月8日,“长三甲”火箭在西昌卫星发射中心进行首次发射,分别把“实践四号”科学探测卫星和一颗模拟星送入预定轨道,成功地实现了具有国际标准的一箭双星发射。

  9个月后,1994年11月30日,“长三甲”火箭托举起“东方红三号”卫星直刺太空。随后至2004年,“长三甲”火箭又进行了7次发射,分别把我国广播通信卫星、气象卫星、导航卫星送入太空:1997年5月12日发射“东方红三号”02星;2000年1月26日发射中星22号卫星;2000年10月31日发射“北斗一号”01星;2000年12月21日发射“北斗一号”02星;2003年5月25日发射“北斗一号”03星;2003年11月15日发射中星20号卫星;2004年10月19日发射“风云二号”04星,以上发射均获得圆满成功,发射成功率达到百分之百。
  
  “金牌火箭”任重道远
  
  绕月探测工程火箭系统总设计师贺祖明介绍“长三甲”运载火箭时说:在今明两年的卫星发射中,“长三甲”系列火箭要承担多颗卫星的发射,在高峰期一个多月就会有一颗。发射任务多,是集团公司发展形势喜人的体现,我们在任务面前也感觉到了前所未有的压力。为此,”长三甲”火箭研制队伍采取了三项措施。首先对“十一五”期间的任务进行了全面策划和部属;其次抓技术状态,及早明确生产状态和减少不必要的变化;三是优化和简化发射流程,提高效率。与发射神舟六号飞船等其他重点型号发射、飞行试验相比,我们的一点成绩微不足道。在新的任务和新的压力下,要确保完成集团公司提出的工作目标,我们要向其他型号队伍学习,学习他们的拼搏精神,学习他们好的管理方法。继续坚持行之有效的规章制度,遵循研制程序,根据自身的情况,解决好研制、发射中遇到的问题和困难,在各协作单位的大力支持下,团结一心,全力以赴确保发发成功。

  火箭系统总指挥岑拯介绍,根据国际发射市场反馈的信息,我国的火箭有三大优势:一是性价比较高;二是可靠性较好;三是技术较先进。目前最短能在23天内完成一次发射,即使考虑到天气或产品因素,也能够在30天内完成,与国际水平相当。

  “金牌火箭”要把“嫦娥”送上月球并不是一件容易的事情。发射窗口特殊性给它提出了很高的要求,航天科技集团公司副总经理雷凡培说:“‘金牌火箭’虽然已经成功发射多次,但这次发射却不同以往。发射窗口的特殊性,给火箭发射带来了意想不到的难度。发射‘嫦娥一号’卫星由于受到奔月点和进入制动点等条件的严格限制,火箭必须在十分有限的发射窗口发射。这种情况对运载火箭提出了很高要求,那就是在各项工作中不能有任何失误。”

  为保证卫星成功发射,顺利完成星箭分离等动作,火箭系统在测试和装配过程中,严格执行规程,保证了产品的质量和进度。同时产品进入发射场后,进一步从预案上认真研究,共进行了四次总检,保证了良好的状态。

  质量是航天永恒的主题。追求质量可靠,实现产品最优,“永保成功”是科研人员始终如一的工作目标。“长三甲”火箭再次圆满完成了发射任务,准确地把”嫦娥一号”卫星送入了预定轨道,并为今后的发展奠定了良好基础。

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