
2019年4月20日,由中國航天科技集團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衛(wèi)星成功送入預定軌道。這一刻,長征三號甲系列火箭發(fā)射次數(shù)正式刷新為“100”,并由此成為我國首個發(fā)射次數(shù)突破100次的單一系列運載火箭。
長征三號甲系列運載火箭由長征三號甲、長征三號乙和長征三號丙(簡稱長三甲、長三乙和長三丙)三種低溫液體運載火箭組成。該系列火箭具有“系列化、組合化、模塊化”特點。早在1998年,長征三號甲系列運載火箭就曾榮獲國家科學技術進步特等獎,并在2007年獲得“金牌火箭”的稱號。
據(jù)中國運載火箭技術研究院長征三號甲系列火箭總指揮岑拯介紹,長征三號甲系列運載火箭幾乎包攬了我國絕大多數(shù)高軌道航天器發(fā)射任務,是長征系列運載火箭高強密度發(fā)射的“主力”,是我國目前高軌道上發(fā)射次數(shù)最多、成功率最高的火箭系列。
起點非凡,書寫“金字招牌”
眾所周知,作為我國主力高軌運載火箭,長征三號甲系列運載火箭承擔著發(fā)射北斗導航衛(wèi)星、月球探測器和通信衛(wèi)星等重要任務。
自1994年2月8日長征三號甲首飛以來,25年的時間里,長征三號甲系列運載火箭始終“奮戰(zhàn)”在國家重大航天任務一線。截至目前,北斗工程從一期到三期,探月工程從嫦娥一號到嫦娥四號全部由長征三號甲系列運載火箭實施發(fā)射,共將48顆北斗導航衛(wèi)星、4顆嫦娥探測器成功送入預定軌道。
“為什么長征三號甲系列運載火箭能夠有如此長期、如此穩(wěn)定、如此可靠的表現(xiàn)呢?”中國工程院院士、中國運載火箭技術研究院長征系列運載火箭高級顧問龍樂豪介紹,這正是因為長三甲系列火箭在設計之初就堅持國際一流水平。
為使系列火箭的總體技術性能達到國際一流水平,設計人員在繼承長征三號運載火箭成熟技術的同時,在設計中采用了超過60%的新技術,這在當時也是非常大膽的創(chuàng)舉。其中重要的共108項,重要技術創(chuàng)新項目22項,重大關鍵技術項目四項,即:YF-75氫氧發(fā)動機,是重新設計用于三級的氫氧發(fā)動機,在研制過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技術難題。經過艱苦扎實的工作,攻克了一道道技術與工藝難題,發(fā)動機的結構可靠性首飛時已經達到0.97。動調陀螺四軸平臺的研制成功,是我國將近20年來在火箭慣性器件方面的一大重大突破,是具有里程碑性質的成就。冷氦加溫增壓技術不僅在國內是首創(chuàng)的高難技術,即使在國際上也是屬于僅被美、日等個別工業(yè)發(fā)達國家所掌握的新、難技術。低溫氫氣能源雙向搖擺伺服機構,采用低溫氫氣氣動機作為伺服機構的一次能源這一技術在國內是首創(chuàng),在國外也未見到先例。
正是因為采用了高效的液氫液氧推進劑,長三甲系列火箭三子級的比推力也達到了世界一流。衡量一型火箭是否先進,還有一個關鍵的指標:有效載荷系數(shù)。通俗地說就是,火箭運送衛(wèi)星的重量除以它的起飛重量,得出的系數(shù)。
龍樂豪院士形象地打了個比方:“就像兩個舉重運動員,舉的重量是一樣的,他倆誰的體重更輕,誰就贏了?;鸺彩且粯拥牡览恚瑯拥钠痫w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。當時長三甲的有效載荷系數(shù)是世界上是第三位。”
躋身海外,練就“國際范兒”
1985年10月,我國宣布長征火箭投入國際衛(wèi)星發(fā)射服務市場。當時國際市場上最為活躍、需求最大的是發(fā)射高軌道的地球同步通信衛(wèi)星,而我國能夠發(fā)射這種衛(wèi)星的只有長征三號火箭,它的地球同步轉移軌道運載能力最大也只有1.5噸,在國際市場上的競爭能力不強。

因為國內外市場的需求,特別是我國改革開放的大政方針,使火箭發(fā)射服務走出國門,將發(fā)射外國的重型商業(yè)衛(wèi)星作為我國大型運載火箭研制的牽引力,才使長三乙火箭的誕生成為可能。
