38年前長征三號火箭首飛揭秘:中國的兩個第一次、世界第五
20世紀80年代,中國女排振奮國人,但不知道是否還有人記得這一幕:就在比賽決勝的關鍵時刻,電視信號突然中斷了,只能看到幾個大字:“租用衛星時間已到。”這是因為當時的中國沒有自己的通信衛星,只能租用外國的,隨時可能會被人家掐斷,像極了後來的GPS。
1975年3月31日,當時國家計委和國防科委上報的《關於發展中國衛星通信問題的報告》獲得批准,這就是舉世聞名的“331工程”。
眾所周知,地球同步衛星的運轉週期與地球自轉週期相同,對地面的覆蓋幾乎是靜止不動的,地面通信設備只需對準衛星即可通信,且覆蓋面較廣,無需實施跟踪。但是,只有在三萬六千公里的高空,衛星的角速度才能恰好和地球自轉的角速度相等,只有這樣衛星才能停留在赤道的上空。
在那之前,我國發射的衛星都在低軌上,距離地球表面幾百公里,而通信衛星需要運行在3.6萬公里搞得地球同步軌道上,為此我國新組建了低緯度的西昌衛星發射中心,並專門研製新的長征三號運載火箭。
1977年9月,研製通信衛星和長征三號火箭,被列為航天工業的三項重點之一。
1980年,長征三號開始初步設計。
1983年8月12日至27日,“331任務”第一次工作會議決定:中國第一顆同步通信衛星“東方紅2號”的發射時間為1983年底至1984年初,同時準備三枚火箭、三顆衛星,只求一次成功!
1983年9月13日,長征三號火箭運抵西昌衛星發射中心。
1984年1月26日,西昌發射場周圍及火箭一級落區的群眾全部疏散,海洋測量船駛到指定海域,涼山州組織5萬民兵擔負護線任務,每一個電線桿下都站著一個民兵,晝夜不離。
1984年1月29日8時24分2秒,長征三號火箭首發升空,但是第三級第二次點火出現問題,衛星只進入了一個高度為400千米的近地軌道,僅進行了通信試驗。
儘管首次發射失敗,但中心發射系統和測控系統的正確可靠得到了驗證,第二次發射立即開始準備。
1984年4月8日,長征三號帶著東方紅2號,順利升空。
1984年4月16日18時27分57秒,東方紅2號衛星成功定點於東經125°的赤道上空。
至此,中國第一次拿下了3.萬公里高的地球同步軌道,成為世界上第三個掌握火箭氫氧發動機技術、第五個能夠獨立研製發射靜止軌道通信衛星的國家。
第三枚長征三號火箭,就留在了西昌衛星發射中心的某廠房裡,成為那段歷史的見證,歷經歲月洗禮依舊光潔如新。
長征三號(CZ-3)屬於三級液體運載火箭,由一子級、二子級、三子級和衛星整流罩等箭體結構,以及箭上的推進系統、控制系統、遙測系統、外測安全系統、滑行段推進劑管理、姿態控制系統等組成,主要用於發射地球同步軌道(GTO)有效載荷,運載能力為1.45噸。
全箭起飛質量204噸,全長43.2米,一、二子級直徑3.35米、三子級直徑2.25米,整流罩最大直徑3.0米。
一子級和二子級使用偏二甲肼和四氧化二氮作為推進劑,三子級則使用效能更高的液氫和液氧。
一、二級之間的分離採用熱分離方式,三級和衛星星箭分離則有反推火箭、分離彈簧兩種分離方式。
其中,發射國內衛星時,包帶解鎖後,安裝在三子級後短殼上的反推火箭點火,使三子級減速,實現分離。
發射外國衛星時,根據用戶要求,採用分離彈簧。