原题:长三甲“家族”迈入“3.0时代” ——航天运输系统实现新领域拓展综述面面观 由中国航天科技集团公司研制的长征三号甲系列运载火箭“家族”再添一名“大个子”成员。 3月31日凌晨首飞成功的长征三号丙/远征一号运载火箭是由基础级和上面级组成的四级火箭。由于上面级的加入,该火箭成为长三甲“家族”中技术状态变化最大的成员,而这也使长三甲系列火箭正式迈入“3.0时代”。 适应性提升 直梯送入轨 在航天界有句“行话”:运载火箭的能力有多大,航天发展的空间就有多大。人类要利用、开发空间,首先要进入空间,而运载火箭正是人类通往太空的“天梯”。 我国长三甲系列火箭从设计之初便瞄准国际先进运载火箭技术,可谓是起点颇高的火箭型号。从1994年实现首飞以来,长三甲系列火箭的适应性不断加强。以长三丙火箭为例,2008年4月首飞成功至今,已执行了12次发射任务,将天链一号01、02、03星和北斗导航卫星、嫦娥二号卫星、探月工程三期再入返回飞行试验器等多个航天器成功送入轨道,成功率为100%。 长三甲系列火箭的62次发射中,只有一次失败,成功率超过98%。低成本、强适应性和高可靠性使长三甲系列火箭获得“金牌火箭”的美誉。 “纵观长三甲系列火箭的研制发展历程,大致经历了能力形成、提升和拓展三个阶段。”长三甲系列火箭总设计师姜杰认为。 在能力形成阶段,长三甲系列火箭可以将高轨卫星送到地球同步转移轨道,由卫星经过多次变轨进入地球同步轨道。这个时期可被视为长三甲系列火箭的“1.0时代”。 随着火箭能力的不断提升,长三甲系列火箭随后进入“2.0时代”。这个时代不仅可以发射同步轨道卫星,还可以将卫星发射进入不同的中高轨。在探月工程中,“2.0”版本的“长三甲”掌握了直接地月转移轨道发射技术;在北斗卫星导航系统建设中,能够发射中圆轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星。 如今,长三甲系列火箭研制再获突破,进入能力拓展阶段——长征三号丙/远征一号运载火箭由原来的三级火箭升级为四级火箭,我国首次实现上面级直接入轨技术发射中高轨卫星,极大地增强了火箭对发射任务的适应性,提升了航天器快速进入空间的能力。而这也标志着长三甲“家族”正式迎来了其发展的“3.0时代”。 “相当于卫星坐‘直梯’一步到位。可以说,此次发射任务实现了我国航天运输系统新领域的拓展。”长三甲型号办主任金志强表示。 全方位更新 四级亮首秀 长征三号丙/远征一号运载火箭是专为发射我国新一代北斗导航卫星而研制的新构型火箭,属于长三甲“家族”中的“新面孔”。这位新成员身高57.126米,在长三甲“家族”中个头最高。其“头部”被4.2米大直径的整流罩保护起来,内有卫星和上面级的组合体。此次采用的是整体吊装的对接方式,即先在技术区对组合体进行合罩,使其形成封闭空间,之后再整体与火箭基础级对接。研制团队对4.2米整流罩进行了充分的分离可靠性试验,以保证发射过程万无一失。 “新面孔”不仅外表焕然一新,也为“家族”带来了新鲜“血液”。“这次在从总体设计到结构设计,再到控制系统设计等方面,我们对每个技术细节都重新进行了设计、计算、仿真和试验验证,以保证四级火箭整体工作可靠性更高、可控性更好。”姜杰说,对于这枚搭配了上面级的基础级火箭,研制团队是按照首飞箭的标准来研制的。 在此次发射任务中,不仅四级火箭是首秀,发射场的地面发射支持系统也是更新后首次使用。“新系统不只是更新了设备,更重要的是,它在系统可靠性和自动化程度上实现了跨越式升级。”长三甲系列火箭副总设计师刘建忠介绍说。(崔恩慧)
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