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五次执行探月工程发射任务:“金牌火箭”推举嫦娥四号奔向月球

2018-12-08 19:53来源:新华社

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  新华社西昌12月8日电题:五次执行探月工程发射任务:“金牌火箭”推举嫦娥四号奔向月球

  新华社记者胡喆、谢佼、荆淮侨

  2018年12月8日,由中国航天科技集团一院抓总研制的长征三号乙运载火箭将嫦娥四号探测器送入预定轨道。此次发射是长征三号甲系列运载火箭的第95次发射,2018年的第13次发射,也是其第5次执行探月工程发射任务。

  此前,长征三号甲系列运载火箭已成功将嫦娥一号、嫦娥二号、嫦娥三号、探月工程三期再入返回飞行试验器送入预定轨道,可以称得上是嫦娥奔月的“专属列车”。

  连战连捷:再次刷新我国单一运载火箭年度发射纪录

  长征三号甲系列火箭由长征三号甲、长征三号乙、长征三号丙(长三甲、长三乙、长三丙)三种大型低温液体运载火箭组成,是长征系列运载火箭高强度、高密度发射的主力,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,也被授予了“金牌火箭”的荣誉。

  从2007年到2018年,长三甲系列火箭先后进行了5次探月工程发射任务,将两颗嫦娥卫星、一颗再入返回飞行器、两颗嫦娥探测器送入预定轨道。中国航天科技集团一院火箭系统总指挥金志强介绍,探月工程任务对轨道高度和入轨精度要求都很高,长三甲系列火箭因其出色的适应能力、多样的发射轨道、精确的入轨精度脱颖而出,成为执行探月工程发射的最佳选择。此次发射成功,再次刷新了我国单一运载火箭年度发射纪录。

  作为我国首个大型三级低温液体火箭,长三甲系列火箭从方案设计起,就始终贯彻“系列化、组合化、通用化”的“三化”设计思想,长三甲、长三乙、长三丙三型火箭之间具有良好的继承性和通用性,经过多年努力,使火箭的技术成熟度和产品成熟度大幅提高,为系列火箭的组批生产以及高强密度发射任务的顺利实施奠定了技术基础。

  金志强介绍,长三甲系列火箭自20世纪80年代研制,经过30多年的不断改进、发展,已逐渐趋于成熟,可靠性较高,综合性能指标优越,是我国目前发射次数最多、技术最成熟的系列火箭。

  65项技术状态改进:“金牌火箭”可靠性进一步提升

  在前四次发射任务中,长三甲系列火箭已经展现了探月工程任务所需的各种“本领”,但研制队伍始终不敢有丝毫懈怠,以“严慎细实”的作风做好每一件工作。

  “为了确保发射取得圆满成功,研制队伍做了充分的准备,采取了一系列措施,强化质量管控。”金志强告诉记者:“通过全面落实责任制、择优配套产品、加强试验考核、严格技术状态管控、加强风险分析与控制等14个方面的工作加严做好质量控制。”

  比如在低温发动机选配上,同时装配4台单机,选择性能最优的2台用于本次任务。在产品性能考核方面,单机产品通电老炼时间增加50小时,系统综合试验考核次数增加。围绕嫦娥四号任务窄窗口发射、冬季发射等特征组织开展专题风险分析,制定了520项预案。

  为不断提高长三甲系列火箭发射成功率和设计可靠性,提高可靠性的设计改进工作始终没有停止,与发射嫦娥三号时的状态相比,执行此次任务的长三乙火箭共进行了65项技术状态改进,其中有60项已在其他任务中予以飞行验证。

  准时发射、精确入轨:技术创新为嫦娥保驾护航

  为了充分利用嫦娥四号任务两天内多窗口的发射机会,降低发射实施风险,火箭系统开展了“低温加注后推迟24小时发射”的技术创新,在火箭完成液氢、液氧低温推进剂加注后,保持连接器不脱落状态下,可以推迟24小时发射。通过此项技术创新,火箭在低温加注后可以适应2天内多个发射窗口的发射要求。

  “这在国内尚属首次,如果把低温加注作为火箭系统准备就绪的标志,那么采用这一技术后,准备就绪的状态可以延长24小时,在一定程度上提高了火箭对任务的适应能力。”中国航天科技集团一院火箭系统总设计师陈闽慷说。

  嫦娥四号探测器每天有两个发射窗口,为了确保火箭可以在发射窗口要求时间内准时发射,研制团队对轨道设计和产品可靠性都进行了改进。

  金志强介绍:“一方面采用适应多窗口、窄窗口约束的轨道设计技术,另一方面对火箭主要分系统和重要单机采取可靠性设计和冗余改进,确保满足窄窗口发射约束。”

  为了满足嫦娥四号探测器进入地月转移轨道的入轨精度要求,长三乙火箭研制人员通过产品优选、算法优化等多项措施,使嫦娥四号探测器设计入轨精度进一步提升,较嫦娥三号任务设计入轨精度提升了30%以上,圆满地完成了护送嫦娥奔月的使命。(参与采写:姜哲)

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