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直击长空三百回铸就航天强国梦

——长征系列运载火箭300次发射背后的故事(上)

作者:惠梦 来源:中国财经报 发布时间:2019-05-16

  4月20日晚10时41分,长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心点火起飞,成功将北斗导航卫星送入既定轨道,这是长三甲系列运载火箭完成的第100次发射。此前不久,长征系列运载火箭也完成了自1970年以来的300次发射任务。

  300余次发射,第一个100次发射用了37年,第二个100次发射用了不到8年,第三个100次发射用了4年多一点。发射次数屡创新高、发射密度不断加大,标志着中国航天技术综合能力加速提升,也凝结了一代代航天人数十年如一日,自力更生、自主创新的心血与智慧。

  我的名字叫“长征”  

  在位于北京市丰台区东高地的中华航天博物馆里,主体大厅最为显眼的位置陈列着一排火箭的等比缩放模型。长征三号、长征二号F、长征五号、长征七号……每一架火箭都以“长征”命名。

  提起长征系列火箭,很多人并不陌生,但你知道“长征”的名字是怎么来的吗?

  我国早期的火箭最开始的名称是“东方火箭”,但当时的火箭还属于试验性的探空火箭。1966年,钱学森、王秉章与当时的国防科学工业委员会的罗舜初及中国科学院的张劲夫、裴丽生等人,一同研究确定了中国的第一枚运载火箭的名字叫做“长征一号”。

  长征是中国共产党历尽千辛万苦、走向胜利的奋斗过程。中国运载火箭取名为“长征”,寓意为中国火箭事业像红军长征一样,不怕困难、百折不挠,克服艰难险阻,最终到达胜利的彼岸。

  长征一号首飞成功以后,我国长征系列运载火箭经过将近50年的研究发展,具备了发射低中高不同轨道、不同类型载荷的能力,运载能力、入轨精度达到世界先进水平,成为拥有退役、现役共计17型运载火箭的“大家族”。

  在这个“大家族”中,有6个型号的火箭格外引人注目,分别代表了我国运载火箭实现的6次重大技术跨越。

  ——1970年4月24日,长征一号火箭首飞成功,发射我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”,实现了从导弹武器研制到运载火箭研制的转变;

  ——1984年4月8日,长征三号火箭首飞成功,实现了火箭推进剂从常规到低温,发射轨道从低轨到高轨的跨越;

  ——1990年7月16日,长征二号E火箭首飞成功,现了从串联到并联的跨越,标志着助推器捆绑与分离技术的突破;

  ——1999年11月20日,长征二号F火箭首飞成功,拉开了中国载人航天工程的大幕;

  ——2015年9月25日,长征十一号火箭首飞成功,实现了火箭推进剂由从液体到固体的跨越,大大提升了我国低成本快速进军太空的能力,是世界上发射准备时间最短的商业火箭;

  ——2016年11月3日,长征五号火箭首飞成功,具备高轨14吨、低轨25吨的运载能力,在世界现役运载火箭中排名第二,是我国由航天大国迈向航天强国的重要支撑和显著标志之一。

  “百炼成钢”长三甲 

  在长征系列运载火箭300余次发射中,长三甲系列火箭占了100次,承担包括北斗卫星在内的通讯、气象卫星、商业发射等一系列重要发射任务,并且发射成功率达到了98%。长三甲系列火箭的成功,是我国运载火箭技术发展、研发能力提升的重要缩影。

  长三甲系列火箭总指挥金志强介绍说,从1986年立项开始,长三甲系列火箭研制经过了3个阶段。第一个阶段是从1986年到1994年,研究团队攻克了包括氢氧发动机、高压低温增压系统等众多重大技术难关;第二个阶段是从1994年到2004年,长三甲首飞成功后,研制的重点工作是提高火箭可靠性,提升发射成功率;第三个阶段是2005年至今,长三甲系列火箭进入快速发展阶段,实现高密度发射,去年发射次数达到创纪录的14次。

  大胆采用新技术,是长三甲系列火箭成功的重要原因。“老一辈航天人很有眼光,在上个世纪八九十年代,他们瞄准世界先进技术路线,在长三甲火箭上采用的新技术多达100多项。”金志强说,这些技术历经了30年,在今天的市场上依然经久不衰。此外,长三甲产品在设计上采用通用化、模块化、组合化,在长三甲火箭上加上2个助推器就成为了长三乙火箭;加上4个助推器,就是长三丙火箭,所有零件产品全部通用,为后来实现的高密度发射打下了重要基础。

  长三甲系列火箭的研制历程并不是一帆风顺的。1996年2月15日,长征三号乙火箭首次发射起飞两秒后就发生倾斜,22秒后撞上了基地附近的山坡,造成了2名技术人员牺牲。

  “血的教训给我们敲响了警钟,让大家深刻认识到质量就是生命,要强化对火箭质量的敬畏之心。”金志强说,正是因为这次失利,中国航天的“归零”五条标准诞生了,按照“定位准确、机理清楚、问题复现、措施有效、举一反三”的标准,技术人员及时查找薄弱环节,改进技术,提高火箭可靠性。

  进步的步伐永不停歇。长三甲系列火箭历过30年发展,不断适应新标准、新要求,在技术、质量、管理等方面不断创新,解决了控制系统冗余的问题,在部分零部件终止进口之后迅速实现国产化,通过优化流程将靶场发射周期从60余天缩短至22天……新一代航天人凝心聚力,创新攻关,把“金牌”火箭的荣誉延续下去。

  打造“长征火箭”世界品牌 

  由于可靠性高、性价比高,中国航天在世界航天市场有了重要的一席之地。自1987年长征二号丙火箭搭载法国马特拉微重力试验装置以来,中国航天共完成了48次商业发射,发射了56颗国际商业卫星,并向国际客户提供了17次搭载发射服务,发射了20多个国外小卫星/载荷,打造了中国长征火箭世界知名品牌。

  回想起上个世纪八九十年代去美国推销运载火箭的经历,83岁的中科院院士、火箭弹道设计专家余梦伦语气中透着骄傲:“当时为了推销长征二号E型捆绑式火箭,我们走遍了美国几大卫星公司。由于我们的火箭可靠性不错,价格便宜,在美国大受欢迎。能在高技术领域实现出口创汇,让我们感到非常自豪。在卫星公司碰到的一些华裔航天人员,也扬眉吐气了一把。”

  “金牌”火箭长三甲系列同样也有一段与外商“拿着图纸谈合作”的精彩故事。金志强回忆说,1986年长三甲研制立项时,正处于国际市场的特殊时期,美国开始用航天飞机搭载卫星,单次飞行成本高;美国、法国又接二连三出现发射事故,使得国外卫星运营商一度陷入窘境。老一辈航天人在当时就考虑到,要在长三乙、长三丙火箭上提升运载能力,以适应国外大卫星的搭载发射需求,抢占国际市场。“长三甲首飞是在1994年2月8日,而长三乙在1992年就在国外签了合同。相当于‘老大’还没成功发射,我们就拿着图纸谈合作,把‘老二’的合同签下来了。”他说。

  国外市场上的成功源自中国航天人的技术自信。从上世纪90年代开始,长征火箭在接口设计上就充分考虑了与国际卫星的兼容性。实践证明,长征火箭与美国、欧洲等国家和地区制造的卫星完全兼容,在发射、服务、技术保密等方面能够满足国内外用户的需求。长征火箭同时具有可靠性高、履约能力强、保险费率低等优势,具有较强的市场竞争力。

  走进新时代,长征系列运载火箭正通过创新运营模式、提供定制服务等创新举措,以更加自信、更加开放的形象,在激烈的国际市场竞争中抢得先机。近些年来,中国先后为老挝、白俄罗斯、阿尔及利亚等国提供了国际商业发射服务。同时,借力“一带一路”倡议和双边多边合作机制,中国航天以更加开放的姿态,积极拓展航天应用领域,从航天制造、发射、地面到系统应用的全产业链的“一站式”服务,面向全球提供发射服务、整星出口、技术转让与培训、地面站建设等商业航天一揽子解决方案。

  未来,长征系列运载火箭不仅可以凭借其高可靠性、低成本、强履约能力等优势,较好地承担航天发射服务,还可以通过建设地面应用系统、培养航天科技人才,参与运营管理卫星资产等形式为用户提供整体服务,进一步增强长征系列运载火箭参与国际竞争的能力,为长征系列运载火箭走向国际提供重要支撑。

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