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长三甲火箭 100次 究竟是怎么回事

2019-04-2270
  

长三甲火箭 100次 这是什么情况 详情介绍

长三甲火箭 100次 这是什么情况 详情介绍

新浪科技讯北京时间4月20日消息,今晚22时41分,长征三号乙遥三十运载火箭在西昌卫星发射中心将北斗三号IGSO卫星成功送入预定轨道。

这次发射创造了中国航天史上又一项纪录:长三乙和“哥哥”长征三号甲(简称“长三甲”)、“弟弟”长征三号丙(简称“长三丙”)组成的长征三号甲系列火箭共完成100次发射,成为我国第一个发射任务次数过百的单一系列火箭。

这是一次里程碑式的发射,也是长三甲系列火箭以及中国航天人新的起点。

长征娇子创新担大任

就在一个月零10天前,长三乙这枚“劳模”火箭完成了中国航天史上第300次发射,而今它又成为国内外关注的焦点。

发射成功后,中国航天科技集团一院长三甲系列火箭首任总设计师兼总指挥、中国工程院院士龙乐豪感慨万千,他用“长征娇子创新担大任”总结了长三甲系列火箭过去25年的发展历程。“在长征系列火箭中,不论是从设计之初的顶层规划及总体技术方案的前瞻性、全局性、适应性,还是从技术先进性,以及所承担任务的重要性方面来说,长三甲系列火箭都是当之无愧的佼佼者,说它是‘娇子’并不为过。”龙乐豪说。

长三甲系列火箭设计方案始终贯彻了“系列化、组合化、通用化”的“三化”设计思想,长三甲、长三乙、长三丙作为一组系列火箭进行模块化、组合化与整体化优化设计,确定了以长三甲火箭为基本型的发展模式。随着技术的不断进步并适应不同用户需要,长征三号甲系列运载火箭构型从3种衍生至11种,大部分产品技术状态基本稳定可实现批量化生产,产品的成熟度也在不断提升,目前绝大部分配套产品成熟度达到5级,部分产品成熟度达到6级。

长三甲火箭 100次 这是什么情况 详情介绍

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长三甲火箭是在长征三号火箭的基础上采用重新设计第三级形成的大型三级低温液体火箭,全长52.52米,一、二子级直径3.35米,三子级直径3.0米,GTO的运载能力达到2.6吨;在长三甲火箭的芯一级捆绑四个2.25米的助推器就派生出了长三乙火箭,它全长54.838米,GTO轨道运载能力可达到5.2吨,运载能力当时位居世界第二位;在长三甲火箭的基础上捆绑两个2.25米助推器,又组合成长三丙火箭,GTO轨道运载能力可达到3.8吨。

“三化设计”的发展理念对长三甲及其发展型火箭的形成和大型火箭的发展规划起到了重要的指导作用。长三甲系列火箭共同构成了我国高轨道运载能力最大、适应性最强的运载火箭系列,其运载能力可以覆盖世界绝大多数应用卫星的质量,不仅显著地增强了我国商业火箭在国际卫星发射服务市场上的竞争能力,也为我国未来航天事业的发展创造了良好条件。

为了高密度设计、生产和发射的现状,长三甲系列火箭研制团队确立了以发射计划为主线,技术、进度、质量全面支撑的整体框架。长三甲系列火箭研制生产能力从一年2∼3枚提高到8∼10枚,发射周期从60天减到21天,每次执行发射任务的队伍从300人降到150人。

为使系列火箭的总体技术性能达到国际一流水平,设计人员在继承成熟技术的同时,在设计中采用了60%-70%的新技术。其中重要的共108项,重要技术创新项目22项,重大关键技术项目四项,即:YF-75氢氧发动机,是重新设计用于三级的氢氧发动机,在研制过程中遇到氢氧涡轮泵端面密封、螺旋管束式大喷管成型工艺多项技术难题。经过艰苦扎实的工作,设计人员攻克了一道道技术与工艺难题,发动机的结构可靠性首飞时已经达到0.97。动调陀螺四轴平台的研制成功,是我国将近20年来在火箭惯性器件方面的一大重大突破,是具有里程碑性质的成就。冷氦加温增压技术不仅在国内是首创的高难技术,即使在国际上也是属于仅被美、日等个别工业发达国家所掌握的新、难技术。低温氢气能源双向摇摆伺服机构,采用低温氢气气动机作为伺服机构的一次能源这一技术在国内是首创,在国外也未见到先例。

随着中国探月工程和北斗导航工程的立项研制,长征三号甲系列运载火箭迎来了更大的挑战。探月工程发射任务实现了火箭“零窗口”发射技术、“多窗口”发射技术、地月转移轨道发射技术等突破,拓展了长征火箭发射能力,为后续深空探测打下了坚实基础。在发射北斗卫星过程中,突破了以MEO中圆转移轨道设计、起飞滚转、高空风双向风补偿、远距离测发控为代表的多项关键技术,为工程建设作出了突出贡献。

长征三号丙火箭是中国独一无二的非全对称火箭,2008年4月25日,长征三号丙火箭首飞成功,标志着中国突破了非全对称火箭设计技术,使得中国高轨任务运载能力分布更加合理,实现了长征三号甲系列运载火箭真正的系列化、组合化。

长三甲系列火箭运载入轨精度高、适应能力强,其发射卫星的入轨精度达到世界一流水平。火箭可以一箭单星也可以一箭多星发射,既可以用于标准地球同步转移轨道发射,也可以用于超同步转移轨道或低倾角同步转移轨道发射,以及深空探测器发射,可以满足卫星用户多种不同使用要求。

龙乐豪介绍,从推进技术来说,长征三号甲系列火箭的三子级采取液氢/液氧推进剂,做到了环保无污染,技术难度极大,因此它站在世界火箭第一梯队。正是因为采用了高效的液氢液氧推进剂,长三甲系列火箭三子级的比推力也是世界一流的。所谓比推力,就是火箭在单位时间内消耗单位推进剂,所产生的推力。龙乐豪说:“常规的四氧化二但/偏而家肼推进剂,比推力最高不到280秒,液氧/煤油推进剂的比推力也就在300至310之间,而液氧/液氧推进剂最高能达到440秒,高下立见。”衡量一型火箭是否先进,还有一个关键的指标:有效载荷系数。通俗地说就是,火箭运送卫星的重量除以它的起飞重量,得出的系数。龙乐豪形象地打了个比方:“就像2个举重运动员,举的重量是一样的,他俩谁的体重更轻,谁就赢了。火箭也是一样的道理,同样的起飞重量,发射的卫星越大,有效载荷系数越大,火箭就越先进。当时长三甲的有效载荷系数是世界上是第三位。”

这些技术水平为国内最高、世界一流,使长三甲系列运载火箭成为集高新技术于一体的品牌和主推产品。

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