
2019年4月20日,由中國(guó)航天科技集團(tuán)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)衛(wèi)星成功送入預(yù)定軌道。這一刻,長(zhǎng)征三號(hào)甲系列火箭發(fā)射次數(shù)正式刷新為“100”,并由此成為我國(guó)首個(gè)發(fā)射次數(shù)突破100次的單一系列運(yùn)載火箭。
長(zhǎng)征三號(hào)甲系列運(yùn)載火箭由長(zhǎng)征三號(hào)甲、長(zhǎng)征三號(hào)乙和長(zhǎng)征三號(hào)丙(簡(jiǎn)稱長(zhǎng)三甲、長(zhǎng)三乙和長(zhǎng)三丙)三種低溫液體運(yùn)載火箭組成。該系列火箭具有“系列化、組合化、模塊化”特點(diǎn)。早在1998年,長(zhǎng)征三號(hào)甲系列運(yùn)載火箭就曾榮獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步特等獎(jiǎng),并在2007年獲得“金牌火箭”的稱號(hào)。
據(jù)中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院長(zhǎng)征三號(hào)甲系列火箭總指揮岑拯介紹,長(zhǎng)征三號(hào)甲系列運(yùn)載火箭幾乎包攬了我國(guó)絕大多數(shù)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”,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。
起點(diǎn)非凡,書寫“金字招牌”
眾所周知,作為我國(guó)主力高軌運(yùn)載火箭,長(zhǎng)征三號(hào)甲系列運(yùn)載火箭承擔(dān)著發(fā)射北斗導(dǎo)航衛(wèi)星、月球探測(cè)器和通信衛(wèi)星等重要任務(wù)。
自1994年2月8日長(zhǎng)征三號(hào)甲首飛以來(lái),25年的時(shí)間里,長(zhǎng)征三號(hào)甲系列運(yùn)載火箭始終“奮戰(zhàn)”在國(guó)家重大航天任務(wù)一線。截至目前,北斗工程從一期到三期,探月工程從嫦娥一號(hào)到嫦娥四號(hào)全部由長(zhǎng)征三號(hào)甲系列運(yùn)載火箭實(shí)施發(fā)射,共將48顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星、4顆嫦娥探測(cè)器成功送入預(yù)定軌道。
“為什么長(zhǎng)征三號(hào)甲系列運(yùn)載火箭能夠有如此長(zhǎng)期、如此穩(wěn)定、如此可靠的表現(xiàn)呢?”中國(guó)工程院院士、中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭高級(jí)顧問(wèn)龍樂(lè)豪介紹,這正是因?yàn)殚L(zhǎng)三甲系列火箭在設(shè)計(jì)之初就堅(jiān)持國(guó)際一流水平。
為使系列火箭的總體技術(shù)性能達(dá)到國(guó)際一流水平,設(shè)計(jì)人員在繼承長(zhǎng)征三號(hào)運(yùn)載火箭成熟技術(shù)的同時(shí),在設(shè)計(jì)中采用了超過(guò)60%的新技術(shù),這在當(dāng)時(shí)也是非常大膽的創(chuàng)舉。其中重要的共108項(xiàng),重要技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目22項(xiàng),重大關(guān)鍵技術(shù)項(xiàng)目四項(xiàng),即:YF-75氫氧發(fā)動(dòng)機(jī),是重新設(shè)計(jì)用于三級(jí)的氫氧發(fā)動(dòng)機(jī),在研制過(guò)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(xiàng)技術(shù)難題。經(jīng)過(guò)艱苦扎實(shí)的工作,攻克了一道道技術(shù)與工藝難題,發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)可靠性首飛時(shí)已經(jīng)達(dá)到0.97。動(dòng)調(diào)陀螺四軸平臺(tái)的研制成功,是我國(guó)將近20年來(lái)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(guó)內(nèi)是首創(chuàng)的高難技術(shù),即使在國(guó)際上也是屬于僅被美、日等個(gè)別工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家所掌握的新、難技術(shù)。低溫氫氣能源雙向搖擺伺服機(jī)構(gòu),采用低溫氫氣氣動(dòng)機(jī)作為伺服機(jī)構(gòu)的一次能源這一技術(shù)在國(guó)內(nèi)是首創(chuàng),在國(guó)外也未見(jiàn)到先例。
正是因?yàn)椴捎昧烁咝У囊簹湟貉跬七M(jìn)劑,長(zhǎng)三甲系列火箭三子級(jí)的比推力也達(dá)到了世界一流。衡量一型火箭是否先進(jìn),還有一個(gè)關(guān)鍵的指標(biāo):有效載荷系數(shù)。通俗地說(shuō)就是,火箭運(yùn)送衛(wèi)星的重量除以它的起飛重量,得出的系數(shù)。
龍樂(lè)豪院士形象地打了個(gè)比方:“就像兩個(gè)舉重運(yùn)動(dòng)員,舉的重量是一樣的,他倆誰(shuí)的體重更輕,誰(shuí)就贏了。火箭也是一樣的道理,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(shí)長(zhǎng)三甲的有效載荷系數(shù)是世界上是第三位。”
躋身海外,練就“國(guó)際范兒”
1985年10月,我國(guó)宣布長(zhǎng)征火箭投入國(guó)際衛(wèi)星發(fā)射服務(wù)市場(chǎng)。當(dāng)時(shí)國(guó)際市場(chǎng)上最為活躍、需求最大的是發(fā)射高軌道的地球同步通信衛(wèi)星,而我國(guó)能夠發(fā)射這種衛(wèi)星的只有長(zhǎng)征三號(hào)火箭,它的地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力最大也只有1.5噸,在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力不強(qiáng)。

因?yàn)閲?guó)內(nèi)外市場(chǎng)的需求,特別是我國(guó)改革開(kāi)放的大政方針,使火箭發(fā)射服務(wù)走出國(guó)門,將發(fā)射外國(guó)的重型商業(yè)衛(wèi)星作為我國(guó)大型運(yùn)載火箭研制的牽引力,才使長(zhǎng)三乙火箭的誕生成為可能。
