43天7次发射!中国长征火箭开启“超级2018”

  2月12日,长征三号乙运载火箭以“一箭双星”的形式将北斗三号第五、六颗全球组网导航卫星成功送入预定轨道。这是继今年1月12日以来,该火箭又一次实现“一箭双星”发射,这也是今年以来,长征系列火箭完成的第7次成功发射。

  43天7次发射——平均不到一周实施一次发射的频率,而这,只是今年长征系列火箭“高密度发射”的一个缩影。

  记者从中国航天科技集团所属中国运载火箭技术研究院了解到,今年我国长征系列运载火箭预计将执行以北斗卫星组网、嫦娥四号探月为代表的35次发射任务,发射密度将再创历史新高。

  长征三号乙发射(图:新华社)

  (1)长三甲将平均26天发射一次,接近去年全年发射总和

  “长征三号乙”火箭是长征三号甲系列家族中的一员,是在“长征三号乙”火箭基础增加上面级发展而来的四级火箭。

  中国运载火箭技术研究院长征三号甲系列火箭总指挥岑拯告诉记者,在今年的35次火箭发射中,有“金牌火箭”美誉之称的长征三号甲系列火箭将有14次发射任务,占全年发射次数的60%。

  这意味着,仅这一系列的火箭一年的发射次数,就接近我国2017年全年全部火箭发射次数的总和。岑拯说,从全年的发射计划来看,长三甲系列火箭平均26天就要进行一次发射。

  这14次发射任务中,长三甲系列火箭有10次是执行北斗导航卫星发射,其中8次将是以“一箭双星”的方式执行发射任务。

  岑拯说,对于长三甲系列火箭,高密度在后续几年里将会成为常态。从2018年到2020年,长三甲系列火箭预计将执行40次发射任务,任务可以说“非常饱满”。

  岑拯告诉记者,火箭的生产现场通常是同时有2-3发火箭并行开展工作。如果不从生产管理上想办法,年度计划将没有任何余量,因此,研制团队创新提出了“去任务化”的管理方法。

  他说,之前的火箭研制和生产,通常是围绕一次具体的发射任务进行生产、总装。而“去任务化”是指实现火箭各个单机、系统和整箭的产品化、通用化、组批量生产。

  这意味着单级火箭、单发火箭完成总装后,可以灵活调整其承担的发射任务,只要卫星和火箭接口保持一致,针对具体任务调整软件即可满足发射任务需求。

  岑拯说,目前这种“产品化”式的研制进程正在长征系列火箭的研制一线进行调整、推广,未来“流水线”式的火箭生产总装方式有望成为现实。

  回顾历史,长征三号甲系列火箭一直有“金牌火箭”的美誉,澎湃新闻表示,它包揽了目前我国所有高轨道航天器发射任务,是长征系列运载火箭高强密度发射的“主力”,也是我国目前高轨道上发射次数最多、成功率最高的火箭系列。在2015年,长三甲系列火箭曾经创造出109天成功实施7次发射的纪录。

  从1994年2月8日长征三号甲火箭首飞成功至2018年2月, 长征三号甲系列型号共完成了84次发射,成功率近98%,在我国通信卫星工程、探月工程、北斗工程、风云气象卫星工程等重大工程以及国际商业卫星发射服务中发挥了关键作用。高成功率让长征三号甲系列火箭成为国际商业发射市场的有力竞争者,目前,该系列火箭在商业卫星发射服务中的保险费率已经处于国际最低水平。

  (2)长二丙火箭时隔19年重返国际商业发射舞台

  同样有“金牌火箭”之称的长征二号丙火箭也将在2018年迎来“最强考验”。

  中国运载火箭技术研究院长征二号丙火箭总指挥肖耘告诉中青在线记者,在今年长二丙火箭的6次发射任务中,研制队伍将在酒泉、太原、西昌三大发射场“三线作战”。这其中有两次国际航天发射令人瞩目,分别是巴基斯坦遥感卫星、中法海洋卫星。

  这标志着长二丙火箭在1999年完成铱星发射任务后,时隔19年,将重新返回国际商业发射服务市场。

  长三甲系列火箭总设计师、中国科学院院士姜杰说,面对高密度发射的挑战,火箭研制队伍将之视为压力,更将之视为动力。长三甲系列火箭自诞生之日起,就承担着我国火箭探索系列化、通用化、组合化发展模式的重任。

  她告诉中青在线记者,在2015年,长三甲系列火箭曾经创造出109天成功实施7次发射的纪录。研制队伍在前期成功经验的基础上,也希望能够实现同一种构型的火箭在单机、系统甚至箭上互相通用,让火箭与不同任务自由搭配,实现快速反应,按时完成。

  图:中青在线(中国航天科技集团一院史啸摄)

  (3)“快响利箭”发射次数将超前两年任务总和

  作为我国长征系列运载火箭中唯一的一型固体运载火箭,长征十一号运载火箭凭借发射准备时间短的优势,被誉为“快响利箭”。

  中国运载火箭技术研究院长征十一号火箭总指挥杨毅强告诉记者,今年长征十一号火箭预计将执行发射欧比特卫星、吉林一号卫星等4次商业航天的发射任务。

  杨毅强说,近年来随着科学试验卫星和商业卫星市场的蓬勃发展,“小体格”“快响应”的卫星发射需求越来越大,快速、灵活、高可靠的长十一火箭正在成为越来越多科学试验卫星和商业卫星发射的首选。

  今年1月19日,长征十一号火箭“一箭六星”的发射就成功实现了首次“全商业”发射,成功将6颗商业卫星送入预定轨道。而今年全年预计的4次发射任务,将是长十一火箭之前两年发射任务总和的两倍。

  对于一型新研火箭来说,全年4次的“高密度”是前所未有的挑战。杨毅强说,“未来火箭研制团队还将研制更大规模的商业型固体运载火箭,力争运载能力更大、发射成本更低、发射周期更短”。

  春节前夕,执行北斗三期第三次全球组网的长三甲系列火箭发射队依然坚守在火箭发射的第一线。

  岑拯说,根据今年全年的任务情况,很多发射队员有将近一年的时间需要扎根在发射场。今年春节,发射队员在短暂休息后,3月初就又要再赴发射场执行下一发射任务。

  图:新华社

  “把成功作为信仰”:严把质量关

  在西昌卫星发射中心,经常能看到这一句标语:成功是差一点点失败,失败是差一点点成功。这句标语时刻提醒航天人:质量是航天事业的生命,即使一个小小的零件出现质量问题,就可能导致一次航天发射的失败。“确保火箭高质量,确保发射发发成功是我们的责任,把成功作为信仰是我们这支队伍最本真的追求,每一次的成功就是对未来更好更快发展的支撑。” 岑拯指出。

  高密度发射情况下需要更加注重质量,为了严把质量关,整个长三甲系列火箭型号队伍采取了多种措施,对火箭全流程质量进行把控。

  吃透技术、精细化……这些航天人耳熟能详的字眼,在型号队伍里绝不仅停留在表面上,而是扎扎实实深入了下去。

  早在前些年,型号队伍就对型号产品做了“三性控制”。所谓“三性控制”,就是将所有产品的设计、工艺和过程控制的3方面特性,进行全面梳理并分析共性。这项工作的参与者,既包括各系统设计人员,也包括生产过程中的工艺、检验、装配人员等,还有相关试验人员,人人参与记录,最终将产品流转过程中形成的特性全部掌握。这样一来,产品流转过程就实现了有效控制。

  作为“金牌火箭”,长三甲系列火箭的可靠性也在一次次的成功发射中得到了验证。型号队伍将以往成熟的技术状态固化下来,形成了一套有章可循的规范体系。而对于更改的技术状态,型号队伍专门成立了由型号总师系统组成的“技术状态控制委员会”,严格把关,确保更改的技术状态正确可行。

  测控人员在发射前对设备进行检查,确保测控工作顺利。(图:澎湃新闻/赵昀)

  型号队伍年初就把当年火箭的技术状态基线确定下来,同时对火箭技术状态的变化情况进行统计。统计后的技术状态变化,都提交给“技术状态控制委员会”审查,以实现对变化部分的重点监控和控制。

  岑拯介绍说,长三甲系列火箭型号队伍有一个文化,那就是“不是自己的问题也归零”。

  曾经,在发射中心测试期间,技术人员发现火箭电源机柜的电压出现了超差。异常现象的产生,是由于一种元器件引起了参数变化。型号队伍对这个问题进行了“归零”,这也是该发火箭唯一发生的问题。实际上,电压是可调的,但操作人员对此了解得不够,这说明细则规定得不够详细,存在薄弱环节,可以改进。

  其实这原本不算个问题,但型号队伍自己给自己加码,通过“归零”将相关操作细则固化下来。这个举措就体现了他们对质量控制的要求的严格。

  此次发射任务,恰逢全国上下喜迎新春佳节之际,工程全线数千名参研参试人员聚精会神扎根任务一线,发射场系统面对3个月连续执行7次航天发射的超高密度,精准组织指挥,优化测试流程,严格质量管控;运载火箭和卫星系统积极破解多型任务交叉并行带来的难题挑战,科学调配人员、合理统筹资源,以严慎细实的作风压茬推进各项工作;分布于大漠戈壁、深山雪原、海岛边疆、大洋太空的测控站点、远望号测量船和中继卫星“陆海天”立体接力测控,通过“全国一盘棋、万人一杆枪”的大团结大协作,实现发射任务圆满成功,用中国北斗的重大喜讯向全国各族人民拜年。据介绍,卫星系统、测控系统、地面运控系统科技人员春节期间还将继续坚守岗位、完成后续任务。

  测控人员在发射前进入工作位(图:澎湃新闻/赵昀)