4月20日深夜，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，成功發(fā)射第44顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。這是北斗三號系統(tǒng)的首顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星。

這次發(fā)射創(chuàng)造了中國航天史上又一項紀(jì)錄：長征三號乙（簡稱“長三乙”）和“哥哥”長征三號甲（簡稱“長三甲”）、“弟弟”長征三號丙（簡稱“長三丙”）組成的長征三號甲系列火箭，共完成100次發(fā)射，成為我國第一個發(fā)射任務(wù)次數(shù)過百的單一系列運載火箭。

在“三化”設(shè)計理念的指導(dǎo)下

此次發(fā)射成功后，中國工程院院士、中國航天科技集團(tuán)一院長征系列運載火箭高級顧問龍樂豪感慨萬千，他用“長征驕子創(chuàng)新?lián)笕巍笨偨Y(jié)了長三甲系列火箭25年的發(fā)展歷程：“在長征系列火箭中，不論是從設(shè)計之初的頂層規(guī)劃及總體技術(shù)方案的前瞻性、全局性、適應(yīng)性，還是從技術(shù)先進(jìn)性以及所承擔(dān)任務(wù)的重要性來說，長三甲系列火箭都是當(dāng)之無愧的佼佼者。”

長三甲系列火箭始終貫徹“系列化、組合化、通用化”的“三化”設(shè)計理念，即將長三甲、長三乙、長三丙作為一組系列火箭進(jìn)行模塊化、組合化與整體化優(yōu)化設(shè)計。其中，長三甲火箭是在長征三號火箭的基礎(chǔ)上重新設(shè)計第三級形成的大型三級低溫液體火箭，全長52.5米，一、二子級直徑3.35米、三子級直徑3.0米，地球同步轉(zhuǎn)移軌道的運載能力達(dá)到2.6噸；在長三甲火箭的芯一級捆綁4個2.25米的助推器，就派生出長三乙火箭，它全長55米，GTO軌道運載能力達(dá)5.1噸，當(dāng)時位居世界第二位；在長三甲火箭的基礎(chǔ)上捆綁兩個2.25米助推器，又組合成長三丙火箭，地球同步轉(zhuǎn)移軌道的運載能力可達(dá)3.9噸。

“三化”設(shè)計理念對長三甲及其發(fā)展型火箭的形成和大型火箭的發(fā)展規(guī)劃起到了重要的指導(dǎo)作用。如今，作為長征系列運載火箭高強密度發(fā)射的主力，長征三號甲系列火箭是我國目前高軌道上發(fā)射次數(shù)最多、成功率最高的。北斗工程從一期到三期，探月工程從嫦娥一號到嫦娥四號，全部由長三甲系列火箭實施發(fā)射，截至目前，共將48顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星、4顆嫦娥探測器成功送入預(yù)定軌道，為我國未來航天事業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了良好條件。

眾多“首次”不斷刷新紀(jì)錄

25年的100次發(fā)射，使得長三甲系列火箭無論從技術(shù)、管理、研制生產(chǎn)能力和各項保障上都創(chuàng)造出許多首次，不斷刷新著自身的紀(jì)錄。

為使系列火箭的總體技術(shù)性能達(dá)到國際一流水平，在繼承成熟技術(shù)的同時，研制人員在設(shè)計中采用了60%至70%的新技術(shù)。其中，重要技術(shù)共108項、重要技術(shù)創(chuàng)新項目22項、重大關(guān)鍵技術(shù)項目4項。例如，YF-75氫氧發(fā)動機是重新設(shè)計用于三級的氫氧發(fā)動機，經(jīng)過艱苦扎實的工作，研制人員攻克了一道道技術(shù)與工藝難題，發(fā)動機的結(jié)構(gòu)可靠性首飛時已經(jīng)達(dá)到0.97；動調(diào)陀螺四軸平臺的研制成功，是我國近20年來在火箭慣性器件方面的一項重大突破；而低溫氫氣能源雙向搖擺伺服機構(gòu)，采用低溫氫氣氣動機作為伺服機構(gòu)的一次能源，不僅為國內(nèi)首創(chuàng)，在國外也未見先例。

隨著中國探月工程和北斗導(dǎo)航工程的立項研制，長三甲系列火箭迎來了更大的挑戰(zhàn)。探月工程發(fā)射任務(wù)實現(xiàn)了火箭“零窗口”“多窗口”發(fā)射技術(shù)、地月轉(zhuǎn)移軌道發(fā)射技術(shù)等突破，拓展了長征火箭的發(fā)射能力，為后續(xù)深空探測打下堅實基礎(chǔ)。在發(fā)射北斗衛(wèi)星的過程中，更是突破了以中圓轉(zhuǎn)移軌道設(shè)計、起飛滾轉(zhuǎn)、高空風(fēng)雙向風(fēng)補償?shù)葹榇淼亩囗楆P(guān)鍵技術(shù)，為工程建設(shè)作出突出貢獻(xiàn)。

由于采用環(huán)保高效且技術(shù)難度大的液氫/液氧推進(jìn)劑，長三甲系列火箭三子級的比推力堪稱世界一流。所謂比推力，就是火箭在單位時間內(nèi)消耗單位推進(jìn)劑所產(chǎn)生的推力。衡量一型火箭是否先進(jìn)，還有一個關(guān)鍵指標(biāo)——有效載荷系數(shù)，即火箭運送衛(wèi)星的重量除以它的起飛重量得出的系數(shù)。“就像兩個舉重運動員，舉的重量一樣，誰的體重更輕，誰就贏了?；鸺彩且粯拥牡览?，同樣的起飛重量，發(fā)射的衛(wèi)星越大，有效載荷系數(shù)越大，火箭就越先進(jìn)。當(dāng)時長三甲的有效載荷系數(shù)位居世界第三。”龍樂豪說。

“三兄弟”勇闖國際市場

長三甲火箭立項之初的目標(biāo)本是實施我國第二代衛(wèi)星通信工程，然而，以龍樂豪為代表的第一代研制人員卻把目光瞄向了更大的市場，計劃在國際發(fā)射服務(wù)市場大干一場。

“我國早在1985年就提出，要把長征火箭投入到國際市場，這給我們指明了方向。”龍樂豪回憶，當(dāng)時長三甲火箭的目標(biāo)運載能力是2.5噸，與國際發(fā)射服務(wù)市場還有較大差距，于是他和同事們想到了一個好的技術(shù)解決途徑——“上改下捆，先改后捆”，即先研制出一個基礎(chǔ)型號長三甲，然后通過捆綁不同數(shù)量的助推器，使火箭在地球同步軌道的運載能力從2.5噸延伸到5.5噸，形成一個布局合理的火箭小家族，以滿足國際上大多數(shù)衛(wèi)星的發(fā)射需求。“‘三兄弟’中，‘大哥’長三甲體力最小，‘二哥’長三乙力氣最大，‘三弟’長三丙次之。所以，你想打什么樣的衛(wèi)星，都沒問題?！饼垬泛来蛉さ馈?/p>

截至2018年12月，長三甲系列火箭先后承擔(dān)了16次國際商業(yè)發(fā)射任務(wù)，為多個國家和地區(qū)發(fā)射了衛(wèi)星，全部取得圓滿成功。其中，鑫諾一號衛(wèi)星的發(fā)射服務(wù)項目使長三甲系列火箭打開了歐洲市場；在尼日利亞衛(wèi)星項目中，首次實現(xiàn)了整星出口，首次以在軌交付方式為國際用戶提供宇航系統(tǒng)集成的一攬子服務(wù)；通過“老撾一號”衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)，型號研制隊伍探索出一條從航天制造、發(fā)射、地面保障到系統(tǒng)應(yīng)用的全產(chǎn)業(yè)鏈一站式服務(wù)之路。

時代在進(jìn)步，技術(shù)在發(fā)展。未來隨著火箭的更新?lián)Q代，長三甲系列也終將退出歷史舞臺，衍生出新的型號。龍樂豪表示：“青出于藍(lán)而勝于藍(lán)，相信它的后續(xù)型號一定能夠繼承發(fā)揚長三甲系列的優(yōu)良基因，充分汲取新一代火箭的新成果，從‘中國的金牌’創(chuàng)新發(fā)展成‘世界的金牌’?！?/p>

顯然，里程碑式的第100次發(fā)射，是長三甲系列火箭以及中國航天人新的起點。（記者 張蕾 通訊員 王涑）