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长征四号系列运载火箭研制团队——在改进创新中勇担重任

发表时间:2014-12-08     信息来源:中国航天报

2013年7月20日,长征四号丙运载火箭成功发射创新三号、试验七号、实践十五号卫星。

2014年12月7日,长征四号乙火箭在太原卫星发射中心发射升空,将中巴资源卫星04星准确送入预定轨道。在取得发射任务圆满成功的同时,长征四号乙火箭更是刷新了一项光荣的纪录——完成了长征火箭家族的第200次发射。长征火箭至此又树起了一个新的里程碑。

作为长征火箭家族的重要成员,长征四号系列运载火箭主要承担太阳同步轨道卫星与倾斜圆轨道卫星的发射任务。该系列火箭包括长征四号甲、长征四号乙和长征四号丙三型火箭,由中国航天科技集团公司上海航天技术研究院抓总研制,均为常温液体推进剂三级运载火箭。

长征四号系列运载火箭自1988年9月7日首飞成功以来,至今已完成40次发射,将65颗卫星送入预定轨道。

应运而生 成绩辉煌

长征四号系列运载火箭的发展史,是老一辈航天人的创业史,又是新一代航天人的拼搏史,承载着几代人的航天梦、中国梦。忆往昔,长征四号系列运载火箭走过了不平凡的40年。

长征四号系列运载火箭发展伊始,与20世纪70年代我国通信卫星和气象卫星的发展紧紧联系在一起。1975年3月31日,中央通过了《关于发展我国卫星通信问题的报告》,卫星通信工程正式列入国家计划,命名为“331”工程,该工程最初明确由长征三号火箭发射东方红二号卫星。为保证该工程按时完成,决定由上海航天研制一型常温推进剂三级运载火箭,作为“331”工程的另一方案。最初该火箭被命名为新长征三号运载火箭,1982年后更名为长征四号火箭。

几乎与此同步,根据中央关于发射气象卫星的精神,1977年11月召开了风云一号气象卫星工程大总体方案讨论会,明确该项卫星工程中运载火箭的研制由上海航天承担。

1982年,随着中国航天事业的蓬勃发展,上级明确长征四号火箭除了作为“331”工程的另一运载火箭外,还应能承担气象卫星、技术试验卫星、资源卫星等发射任务,并要求对长征四号火箭做适应性改型,改型火箭定名为长征四号甲火箭。

十年磨一箭。1988年9月7日,长征四号甲火箭在太原卫星发射中心首飞成功,将风云一号气象卫星送入预定轨道,开创了中国大型运载火箭首飞一次成功的新纪录;使中国成为世界上第三个能够独立发射太阳同步轨道卫星的国家;4台发动机地面总推力由2746千牛提高到2961.6千牛,成为当时我国推力最大的液体火箭发动机,之后在长征系列火箭上作为通用一级发动机使用,一直延续至今。

1990年9月3日,长征四号甲火箭进行了第二次发射,将风云一号B气象卫星等3颗卫星同时送入预定轨道。完成了首批两发火箭发射任务后,上海航天人努力为长征四号火箭争取新的任务,同时不断发展和改进火箭技术。

1989年2月,上级同意用长征四号甲火箭经过适应性改进后用于发射资源一号卫星。1993年9月,上级下达火箭研制投产计划,01批六发火箭基本状态统一,组批投产,并正式命名为长征四号乙火箭。1999年5月10日,长征四号乙火箭在太原卫星发射中心首飞成功,至2003年10月21日,长征四号乙01批火箭成功完成资源一号、风云一号、资源二号卫星三型卫星共6次发射任务,至今长征四号乙火箭已完成23次发射。

1999年3月,上海航天启动了长征四号乙改进型火箭的研制工作,三级采用二次起动工作方式,实现火箭运载能力大幅增长,700千米太阳同步轨道运载能力可达2800千克;同时提高了火箭一箭多星发射能力,可满足更多种类卫星的发射需求。2006年4月27日,采用三级发动机二次起动的长征四号乙火箭在太原卫星发射中心首飞成功,将遥感卫星一号准确送入预定轨道。2007年4月,中国航天科技集团公司批复,将采用三级发动机二次起动技术状态的长征四号乙火箭命名为长征四号丙火箭。至今,长征四号丙火箭已完成15次发射任务,共将26颗卫星送入预定轨道,取得了发发成功的佳绩。

长征四号系列运载火箭以其出色的性能和成绩,获得国家、省部级多项荣誉称号,其中长征四号甲火箭获国家科技进步特等奖;长征四号乙火箭获国防科技一等奖和国家科技进步二等奖;长征四号丙火箭获国防科技二等奖;长征四号系列运载火箭荣获中国航天科技集团公司“金牌火箭”荣誉称号。

技术创新 多项第一

在长征四号系列运载火箭的研制及发展过程中,开拓与创新是一贯的主旋律。

单层薄壁三级共底贮箱国内首创:长征四号甲运载火箭采用直径为2.9米的三级单层薄壁共底贮箱,为国内首创。

末级剩余推进剂排放技术:长征四号乙火箭在国内首创末子级火箭剩余推进剂排放,消除了在轨解体的危险,减少了空间碎片。1999年5月10日,长征四号乙火箭首次成功实施了剩余推进剂排放操作。自2000年9月起,长征四号乙/丙火箭完成的发射任务中,均成功实施了剩余推进剂排放。

国内首创常温推进剂三级发动机二次起动技术:三级发动机二次起动,能够使火箭中高轨运载能力成倍增长,满足卫星对火箭运载能力的迫切需求。2006年4月27日,长征四号乙火箭创造了二次起动首飞成功的国际先例。

形式多样的一箭多星发射技术:长征四号乙/丙火箭在国内首次实现了真正意义上的双星、三星串联发射,一箭多星发射技术达到国际先进水平。

国内首次实现一体化远距离测试发射控制:长征四号乙02批火箭新研制远距离一体化测试发射系统,突破了我国运载火箭箭上电气系统各自配备地面测发控设备、实行各自独立测试的模式。2004年9月,长征四号乙火箭首次在国内实现了火箭测试一体化和实时数据判读,使发射场的卫星发射任务实现了远距离测试发射指挥的现代化,把中国运载火箭的测试发射技术提高到了一个新的水平。

积极向上 勇于担当

长征四号系列运载火箭研制团队传承着老一辈的艰苦奋斗,激扬着新生代的锐意进取,从来就不缺少积极向上、勇于担当的航天精神。

应对突发情况 不动如山

2004年,长征四号乙火箭发射实践六号卫星,9月4日临近加注前,意外发生:塔架消防系统意外喷淋,塔架六层以下的箭体被淋湿。试验队在型号“两总”的带领下,没有退却,主动承担风险,积极寻找解决问题的方法。研制人员对火箭采取了各项排除积水和湿气影响的措施,在连续三天四夜对产品进行处理及全面的影响分析,并重新进行第四次总检查和火工品测试以后,于9月8日重新组织加注工作。9月9日7点14分,长征四号乙火箭按预定发射窗口升空,将实践六号01组两颗卫星准确送入预定轨道。

应对紧急任务 其疾如风

面对紧急任务,按规定节点完成是研制团队坚定的承诺,搭载发射小卫星任务尤其突出,从希望一号、天巡一号到卢森堡小卫星、波兰小卫星,任务之紧迫,无不如此。2011年7月,长征四号乙火箭已完成全箭总测,处于封存待命出厂阶段,这时,研制团队接到了利用本发火箭搭载发射卢森堡小卫星的任务。这是长征四号乙/丙火箭首次承担国外商业卫星的搭载发射服务,面临技术协调从零开始、国内外发射管理差距大、进度十分紧张的困难。研制团队积极识别风险,周密策划,及时确定了设计更改项目,制定了搭载发射的技术流程。2012年1月9日,长征四号乙火箭成功发射资源三号卫星,并将卢森堡小卫星成功送入预定轨道。

应对繁重任务 其徐如林

从第一次发射到100次发射,中国航天用了37年;从101次发射到200次发射,中国航天用了7年。高密度发射时代的来临,同样冲击着长征四号系列运载火箭的研制队伍,年均6发发射/生产/设计任务交织进行。在这种情况下,严格按技术流程工作,确保产品质量始终是重中之重。研制团队广泛开展了高密度发射研讨,在组织模式、流程优化、状态控制、资源保障等各个方面制定措施。,自2013年开始,两支半队伍、三线作战已渐成常态。两支队伍分别在两个发射场并行开展工作,后方同时开展后续火箭的总装总测工作,前后方密切沟通,高效、有序、高质量地应对高密度发射任务,不知不觉中,技术水平、管理水平都上了台阶。

应对型号低谷 顽强如火

面对低谷,研制团队展现了应有的担当和罕见的顽强。2013年12月9日,长征四号乙火箭发射资源一号03星失利,打破了此前发发成功的纪录,遭遇了前所未有的重大打击。故障发生后,研制团队积极组织分析工作,体现了超强的战斗力和顽强的作风。归零及举一反三过程中,研制团队加强薄弱环节控制以及跨集团、跨院的外协外包产品质量控制,制定了行之有效的措施,对四发火箭增压输送系统和三级发动机进行分解检查再装,严格落实举一反三措施,并按用户要求加快了资源一号04星任务的火箭研制节奏。天道酬勤,一年之后的2014年12月7日,中巴资源卫星04星发射成功,而执行发射任务的长征四号乙火箭则光荣地承担了长征火箭第200次发射任务。

几代人的航天梦,几代人的中国梦。长征四号系列运载火箭研制团队一路走来,追求卓越,锐意进取,书写着拼搏奋斗的历史。今天,在200次发射这个崭新的里程碑前感怀激昂青春,明天继续大步前行,研制团队将铸造更加精良的国之利器,为中华民族的伟大复兴贡献力量。

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