熱頭條丨“金牌火箭”長二丙是如何煉成的

首飛四十周年

(資料圖片)

“金牌火箭”長二丙是如何煉成的

光明日報記者 張蕾

2022年9月9日，長征二號丙運載火箭（以下簡稱“長二丙火箭”）迎來首飛40周年紀念日。

1982年9月9日，長二丙火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心首飛成功，將我國首顆應用型返回式衛(wèi)星送入太空，并在隨后的十年里包攬了我國所有返回式衛(wèi)星的發(fā)射任務。

作為我國服役年限最長的火箭，長二丙火箭是如何誕生的？它在過去與現(xiàn)在經(jīng)歷了什么？“金牌火箭”的地位又是如何形成的？為了獲知問題的答案，本報記者采訪了來自中國運載火箭技術研究院（中國航天科技集團有限公司所屬，以下簡稱“火箭院”）的長二丙火箭專家們。

6月2日12時00分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心使用長征二號丙運載火箭，成功將吉利星座01組衛(wèi)星發(fā)射升空，9顆衛(wèi)星順利進入預定軌道。新華社發(fā)

從工程研制走向發(fā)射應用

為發(fā)射1500公斤重的返回式遙感衛(wèi)星，1967年9月，我國明確研制更大運載能力的火箭——長征二號，由火箭院抓總。1975年11月26日，隨著發(fā)射返回式衛(wèi)星任務取得圓滿成功，長征二號火箭從工程研制走向發(fā)射應用，我國后續(xù)各型常規(guī)液體運載火箭都以長征二號火箭為基礎開展研制。

隨著衛(wèi)星功能的拓展，重量也逐漸增大，對火箭的運載能力提出了更高要求。于是，在中央有關部委的指示下，火箭院于1978年啟動長征二號火箭的改進提升工作。1982年9月9日，改進后的火箭首飛任務取得圓滿成功，并被命名為長二丙火箭。

據(jù)火箭院長二丙火箭總設計師楊建民介紹，長二丙系列運載火箭先后發(fā)展出5種構型，即長二丙兩級狀態(tài)基本型火箭以及衍生出的4種構型——長二丙/FP、長二丙/SM、長二丙/SMA和液體上面級長二丙/YZ-1S構型火箭。目前，長二丙系列火箭主要提供長二丙兩級狀態(tài)基本型和長二丙/YZ-1S構型。“其中，長二丙兩級火箭的近地軌道運載能力為4600公斤，700公里太陽同步軌道的運載能力為1200公斤。長二丙/YZ-1S構型火箭則在兩級狀態(tài)基本型的基礎上，增加一個三軸穩(wěn)定的YZ-1S液體上面級，因此具備一箭多星的發(fā)射及星座部署能力。長二丙/YZ-1S構型火箭700公里太陽同步軌道的運載能力為2500公斤，地球同步轉移軌道的運載能力為1000公斤。”楊建民說。

“金牌火箭”的影子無處不在

國內(nèi)外航天發(fā)展歷史表明，型號基本型直接影響型號系列幾十年的發(fā)展。長二丙兩級狀態(tài)火箭是目前在役的以常溫液體燃料為推進劑的長征系列火箭基本型，而其他狀態(tài)的型號都是在此基礎上增加助推器，或者增加低溫三級、常溫三級——用火箭院長二丙火箭總指揮馬惠廷的話說，“在現(xiàn)有長征系列運載火箭的身上，都能很容易地找到長二丙火箭的影子”。

作為基本型火箭，一般要求火箭的構型簡單且成熟，可以通過“上增下捆”來提高系列火箭的任務適應能力。“例如，給長二丙兩級狀態(tài)火箭增加助推器，是為了提高起飛推力；增加低溫或常溫三級，則與長二丙系列火箭中的固體、液體上面級相似，是為了提高運載火箭的入軌能力。”楊建民解釋。

2018年10月9日，長二丙火箭和遠征一號S上面級形成的新構型首飛獲得圓滿成功，將長二丙火箭700千米太陽同步軌道的運載能力從1200千克提升至2500千克。“該新構型火箭具備一箭多星發(fā)射及星座部署能力，進一步提升了火箭的任務適應性，提高了火箭發(fā)射的靈活性，實現(xiàn)了低成本高效益的目標。”馬惠廷補充道。

搭建新技術探索驗證平臺

40年來，長二丙火箭始終堅持開拓創(chuàng)新，搭建起新技術探索驗證平臺，開展新技術的探索和應用，并將成果推廣應用到多個型號，推動運載技術的改進升級。

長二丙火箭都進行了哪些新技術驗證？來自火箭院的專家們列舉出不少內(nèi)容，包括：采用游機長時間滑行技術，大幅提升未新研究發(fā)動機狀況下的運載能力；成功研制我國首個三軸穩(wěn)定固體上面級構型火箭長二丙/FP，實現(xiàn)了銥星7次發(fā)射任務的圓滿成功；大幅提升了火箭一子級殘骸的落區(qū)安全性，拓展了火箭發(fā)射任務的適應性；飛行搭載驗證了彈道在線重規(guī)劃、新型熱環(huán)境防護、高空風雙向準實時風補償、高空大氣精確測量等一大批新技術……

為什么要用長二丙火箭來做這些新技術驗證？馬惠廷表示，長二丙火箭可靠性高、任務適應能力強、任務軌道豐富，且在內(nèi)陸3個發(fā)射場均有發(fā)射任務，因此有利于新技術的原理可行性、工程有效性考核驗證和后續(xù)推廣應用。

作為我國近地軌道的主力軍之一，長二丙火箭具有飛行子樣多、可靠性高、發(fā)射周期短、運載能力適中的優(yōu)點，因此承擔著大量遙感類應用衛(wèi)星、愛因斯坦探針和中法天文等科研衛(wèi)星的發(fā)射，也承接了銀河、時空道宇、四維等商業(yè)星座衛(wèi)星的任務，預計“十四五”期間將保持年度10次以上的發(fā)射頻率。

今后，長二丙火箭將持續(xù)提升任務適應性、飛行可靠性和響應效率。“當前我們正在開展衛(wèi)星堆疊和分離、多星分離控制、飛行故障診斷與控制重構等新技術研究，持續(xù)深化子級落點精確控制與回收技術研究，并開展飛行搭載驗證，以促進新技術的成熟和工程應用。”馬惠廷表示。

（光明日報北京9月8日電）

《光明日報》（ 2022年09月09日?08版）