長征三號甲系列與北斗家族的二十七次“攜手”

長三甲系列與北斗家族的二十七次“攜手”

2月12日，由中國航天科技集團有限公司所屬中國運載火箭技術研究院抓總研制的長征三號乙運載火箭將北斗三號“一箭雙星”送入預定軌道。作為北斗組網工程的“專屬列車”，此次發射是長征三號甲系列火箭的第84次發射，也是與北斗衛星家族的第27次“攜手”。

自2000年10月31日長征三號甲系列火箭發射我國第一顆北斗導航衛星算起，至今共進行了27次發射，將33顆北斗導航衛星成功護送升空，發射成功率達100%。

為了揭開長征三號甲系列火箭連戰連捷的秘訣，本報記者采訪了中國運載火箭技術研究院長征三號甲系列火箭的相關負責人。

“北斗專車”戰績輝煌

作為全球唯一由3種軌道衛星構成的導航系統，北斗導航衛星對執行發射的火箭要求非常高，具有適應能力強、發射軌道多等特點的長征三號甲系列火箭脫穎而出。

據長征三號甲系列火箭總設計師姜杰介紹，長征三號甲系列火箭由長征三號甲、長征三號乙、長征三號丙三種大型低溫液體運載火箭組成，包攬了目前我國所有高軌道航天器發射任務，是長征系列運載火箭高強密度發射的主力，也是我國目前高軌道上發射次數最多、成功率最高的火箭系列。

翻開長征三號甲系列火箭發射北斗衛星的歷史，我們不難發現，在一次次技術創新中，該類型火箭開創了我國航天領域多項第一：2008年4月，我國首個非全對稱火箭——長三丙成功首飛，標志著中國突破了非全對稱火箭設計技術;2012年4月，長三乙火箭首次應用串聯雙星構型發射2顆北斗導航衛星，開創了我國“一箭雙星”發射高軌道衛星的先例;2015年3月和7月，“長三丙+遠征上面級”“長三乙+遠征上面級”兩款新構型火箭首飛發射獲得圓滿成功，表明我國首次具備將衛星直接送入中圓地球軌道、傾斜地球同步軌道的能力……

“長三甲系列火箭的發射成功，為北斗試驗衛星工程的圓滿收官奠定了扎實基礎，為建設全球衛星導航系統作出了突出貢獻，因此被業界稱為‘金牌火箭’‘北斗專車’。”姜杰自豪地說。

以創新提升“金牌火箭”成色

確保北斗導航衛星發射100%成功率的背后，是“金牌火箭”研制團隊對創新的執著追求。

據姜杰介紹，最早接到北斗發射任務時，長征三號甲系列火箭僅具備地球靜止軌道衛星發射能力。為了滿足任務需求，讓其具備更多本領，研制團隊通過不斷技術攻關，獲得了上述的多個第一。“這些創新舉措適應長三甲系列火箭的任務特點，大大縮短了北斗工程的建設進度并降低了建設成本。”姜杰指出。

雖然在北斗導航衛星的歷次發射任務中，長征三號甲系列火箭的各項性能指標已經得到有效驗證，但接到北斗三號發射任務后，研制團隊仍然“嚴慎細實”地開展各項工作，確保發射成功。

“我們對質量管理方法進行了創新，例如優化故障模式的識別方法、控制影響成敗的操作、強化對關鍵細節的把控等。現在看來，我們在質量管理上的努力通過了發射考驗，也得到了用戶的認可，為后續北斗工程的發射積累了寶貴經驗。”長征三號甲系列火箭總指揮岑拯強調。

在對產品質量進行嚴格管控的同時，研制團隊也沒有忘記通過技術創新進一步提升火箭的可靠性和安全性。據岑拯介紹，為適應北斗三號工程全球組網的要求，不斷提高長征三號甲系列火箭發射任務的成功率、產品可靠性和發射安全性，近幾年，研制團隊共對其進行了403項技術改進，“平均每枚火箭28項，最高1枚達43項”。

2020年前發射次數有望過百

據悉，長征三號甲系列火箭將在2018年完成北斗三號、嫦娥四號等14次發射任務，占我國全年宇航發射任務總量的40%。“預計至2020年前，還會發射40發左右，有望成為長征火箭家族里首個單一系列發射次數過百的火箭。”長征三號甲系列火箭副總設計師李京紅透露。

自誕生之日起，長征三號甲系列火箭就承擔著我國火箭探索“系列化、通用化、組合化”發展模式的重任。為此，研制團隊希望實現同一種構型的火箭在單機、系統甚至箭上互相通用，從而讓火箭與不同任務自由搭配，即“去任務化”。“這樣火箭研制生產就可以先行一步，不被任務掣肘，質量管控更容易，就像批量生產的汽車可以匹配任何司機。”長征三號甲系列火箭副總指揮劉建忠解釋道。

“我們將利用北斗衛星組網發射的機會，進一步掃除技術與流程上的障礙，充分總結經驗，為最終實現‘去任務化’奠定基礎。”在劉建忠看來，隨著長征三號甲系列火箭發射密度越來越高，許多內容相似甚至相同的任務為研制團隊提供了難得機遇。(記者 張蕾)