探秘“北斗專列”長三甲系列火箭:13年100%發射成功
是我國北斗全球衛星導航系統最後一顆組網衛星發射的日子。據中國衛星導航系統管理辦公室最新消息,我國北斗三號全球衛星導航系統最後一顆組網衛星發射任務推遲後,重新發射的窗口確定為6月23日9時43分。
這顆備受矚目的“收官之星”屬地球靜止軌道衛星,將由長征三號乙火箭執行發射任務,該火箭是我國長征三號甲系列火箭中運載能力最大的一型火箭。在發射前夕,記者來到西昌衛星發射中心採訪相關專家,探秘被譽為“北斗專列”的長征三號甲系列火箭。
傳說中的“金牌火箭”
長三甲系列火箭由長征三號甲、長征三號乙、長征三號丙3型液體運載火箭組成。
中國科學院院士、長三甲系列運載火箭總設計師姜傑在接受記者採訪時說,從2007年發射首顆北斗衛星起,13年間,長三甲系列火箭將此前所有北斗衛星送入預定軌道,發射成功率100%。可以說長三甲系列火箭伴隨了北斗系統建設發展的每一步,是名副其實的“北斗專列”。
截至目前,我國共研製了十餘型長征系列火箭。其中被譽為“神箭”的只有長征二號F火箭一型火箭,“金牌火箭”則有六型,長三甲系列火箭便是其中之一。
姜傑告訴記者,按照國際慣例,一枚火箭發射成功率超過95%以上,才能稱之為“金牌火箭”。長征二號丙火箭早在1998年,就已達到了這一標準,被中國航天工業總公司授予“優質長征二號丙運載火箭金牌”,是中國第一枚“金牌火箭”。
繼長征二號丙火箭之後,2007年,長三甲火箭被中國航天科技集團授予“金牌火箭”稱號。長三甲火箭主要用於發射地球同步轉移軌道衛星,是我國的主力火箭,發射成功率在世界各國同類火箭中領先。
可“一箭單星”也可“一箭多星”
中國航天科技集團一院長三甲系列火箭總指揮岑拯說,早在研製初期,長三甲系列火箭研製隊伍就將長征三號甲、長征三號乙、長征三號丙3型火箭作為一組系列火箭進行模塊化、組合化與整體化優化設計,確定了以長三甲火箭為基本型的發展模式。
據他介紹,長三甲火箭是在長征三號火箭的基礎上,採用重新設計第三級形成的大型三級低溫液體火箭,全長52.52米,地球同步轉移軌道運載能力達到2600公斤。
在長三甲火箭的芯一級捆綁4個2.25米的助推器,就派生出了長征三號乙火箭,該型全長56.5米,地球同步轉移軌道運載能力可達到5500公斤。此外,科研人員還在長三甲火箭的基礎上捆綁兩個2.25米助推器,組合形成長征三號丙火箭,地球同步轉移軌道運載能力可達3900公斤。
岑拯說,長三甲系列火箭的發展模式是按照當初提出的“上改下捆、先改後捆”的技術途徑實施的,體現了模塊化、組合化與整體優化等先進設計理念。這一發展思路對長三甲及其發展型火箭的形成,以及大型火箭的發展規劃起到了重要的指導作用。
“長三甲系列火箭,既可以’一箭單星’也可以’一箭多星’發射。”姜傑告訴記者,這樣既可以用於標準地球同步轉移軌道發射,也可以用於超同步轉移軌道或低傾角同步轉移軌道發射以及深空探測器發射,還可以在飛行過程中實現側向機動變軌、多次起旋、消旋、定向等,從而滿足衛星用戶多種不同使用要求。
入軌精度與世界知名火箭相當
姜傑表示,長三甲系列火箭的助推器、一子級、二子級均採用常規推進劑組合,而第三子級採用液氧加液氫的低溫推進劑組合。
對於液體火箭而言,液態推進劑存在易揮發、腐蝕等風險,因此在臨發射之前加註完成後,必須在一定時間內發射出去。她以常溫推進劑四氧化二氮和偏二甲肼為例介紹,這些推進劑加註後存儲周期是7天左右;而低溫推進劑液氫、液氧,它們的存儲周期則只有1天。
6月23日,長征三號乙火箭即將托舉北斗三號最後一顆組網衛星發射升空。姜傑說,對該型火箭而言,低溫燃料加註是在發射前7小時開始,發射前4分半完成。
“長三甲系列火箭運載入軌精度高、適應能力強,其發射衛星的入軌精度與阿里安、宇宙神等世界知名火箭相當。”岑拯告訴記者,該系列火箭的運載能力可以覆蓋世界絕大多數應用衛星的質量,不僅顯著增強了我國火箭在國際商業衛星發射服務市場上的競爭能力,也為我國未來航天事業的發展創造了良好條件。