“金牌火箭”长二丙首飞40周年 | “老将”未老 向新而生

 2022年9月9日,长征二号丙运载火箭(简称“长二丙火箭”)迎来首飞40周年。40年间,长二丙火箭飞出了一道道完美轨迹,用非凡实力圆满完成了国内外不同轨道的多种卫星发射任务,在探索宇宙的“长征”路上留下了一连串光辉足迹。

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于奋进中发展,在创新中前行。从1982年9月9日成功首飞,到今天稳扎稳打、连续成功,长二丙火箭是我国可靠性最高的火箭之一,以中国第一型“金牌火箭”之名,助力长征系列火箭发展壮大,为航天强国建设奠定坚实根基。

从逆境中起飞

如果将中国航天运输系统的发展比作一部史诗般的“长剧”,那么长二丙火箭无疑在其中扮演了极其重要且意义非凡的角色,它见证了中国运载火箭技术研究举步维艰的启程,也用自上世纪80年代初开始的亮眼表现拉开了中国航天事业快速发展的序幕。

长二丙火箭坚韧生命的起点,是长征二号火箭研制队伍对长征二号火箭多次“脱胎换骨”般的技术改进。这其中,如何提高火箭的运载能力就是队伍重点解决的难题之一。

早期的发动机关机程序设计落后,会导致火箭在入轨过程中运载能力损失,为此研制队伍设计出了两种方案,但是都不够理想。火箭的运载能力不能损失,同时也要兼顾研制经费、研制周期等因素,怎么办?他们没有被重重困难吓倒,负责发射轨道设计的科研人员夜以继日地进行大量计算,将大小两种发动机的工作方案进行了周密的设计,充分运用“化整为零”的设计思路,最终通过大小发动机关机时间的巧妙配合,保证了火箭运载能力不损失。

此外,研制队伍结合了当时我国只能采取铁路运输的情况,最大限度利用火车车厢的尺寸,设计出了的3.35米直径的火箭。3.35米这个数值作为火箭的标准直径沿用至今……在技术难关甚至是试验失败面前,研制队伍从未打过退堂鼓,他们潜心铸箭,无怨无悔。

进步就是在扎实积累中拼尽全力的迭代过程。道路向来曲折,征途自古艰难。在首届中国“两弹一星”历史研究高层论坛中,曾有人在论文中写道,“长征二号首飞失利后,给整个型号队伍造成了非常被动的局面,但整个队伍顶住了压力,认真分析、改进设计,终于经过一年的努力,于1975年11月26日发射成功。长征二号火箭进行了4次发射,奠定了长征二号丙火箭立足的基础。”

成功从来不会唾手可得,而是命运给予奋斗者最珍贵的加冕。荣耀的背后,长征二号火箭研制队伍不知咀嚼过多少磨难,长二丙火箭的研制成功又凝结着多少火箭院老一辈火箭设计师的血泪与汗水。

“从长征二号火箭的自行研制开始,到长二丙火箭的研制,为后续型号奠定了基础,长二丙火箭的研发及其可靠性决定它成为长征火箭家族中的基本型火箭……”相关资料显示,在长二丙火箭的研制基础上,利用逐渐成熟的一、二级热分离等自主研发技术,形成了我国长征系列火箭共10多种型号,为我国运载火箭的发展打下了坚实基础。

熊熊烈焰,直冲云霄,从此,没有什么困难或挫折拦得住长二丙火箭昂首冲向苍穹的步伐。自1982年9月至1998年的16年间,长二丙火箭凭借连续成功发射,被授予“优质长征二号丙运载火箭金牌”,成为了我国第一枚“金牌火箭”。长二丙火箭用实力向世人证明:中国自主研制运载火箭的技术水平实现了从“量的积累”到“质的飞跃”。

代表中国走向世界

1978年,我国进入了改革开放的新时期。彼时,国际商业发射市场上一次性使用运载火箭匮乏,国际卫星制造商和最终用户在全球范围内寻找能够发射卫星的运载火箭。

机遇看似毫无征兆,但其实总是垂青和偏爱有准备的人。长二丙火箭因技术能力成熟可靠等多重优势一步步走上了世界商业发射的舞台:1985年,中国在巴黎国际航空展览会与法国公司签订了使用长二丙火箭在发射返回式卫星时搭载法国公司微重力试验装置的合同,这是中国首次为外国提供卫星搭载服务,成为中国航天首次进入国际商业发射市场的标志。1992年,长二丙火箭成功搭载发射瑞典公司的“FREJA号”科学试验卫星;1997至1999年,长二丙改火箭以一箭双星形式,成功发射了2颗“铱”卫星模拟星及12颗美国“铱”卫星……

“我们自主研制的火箭被用来发射国外的卫星了”,这样的赞叹令人骄傲不已,在那个中国少有高科技产品出口的年代,每次发射国外卫星成功的消息都让全国老百姓感到扬眉吐气。

一边在国际市场中破浪前行,一边不断创新,长二丙火箭研制队伍从合作中吸取有益经验,促进了我国航天技术水平的整体提升。

为了完成和美国摩托罗拉公司合作发射铱星的计划,研制队伍对火箭进行了各项改进工作,火箭的姿态控制和入轨速度精确控制等技术都更加精准。为了完成国际合作空间探测项目中发射科学探测双星的任务,科研人员们对长二丙火箭进行设计改进,火箭的运载能力大幅提升……通过设计不断改进,长二丙火箭不但形成了多种技术状态,起飞质量、低轨道运行能力等各方面都实现了跨越式的发展。

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从低轨道到大椭圆轨道,从单星到双星发射,从主战酒泉发射场到适应太原、西昌发射场,长二丙火箭的发展,始终伴随着诸多现实难题、各种风险挑战,考验着研制队伍攻坚克难的决心和智慧,但他们传承并发扬了自力更生的航天精神,突破了一个个技术难关,积累了宝贵经验。

经过几十年的发展,长二丙火箭可靠性不断提升,技术功底厚实,在结合客户需求不断升级方案的过程中,火箭的各项系统更加优化;近年来中低轨道卫星组网市场繁荣,长二丙火箭研制队伍提前准备了多种卫星搭载的通用化方案,适应商业航天市场的新需求;通过打造专属列车、提供定制服务等创新举措,在商业航天市场的激烈竞争中抢得先机……

长二丙火箭副总指挥郭武介绍,“现在客户提出需求后,我们可以迅速提供匹配方案,大大缩短了履约周期。我们还会针对每个任务的特点,做出相应的改进研制,不断提高火箭的适应能力。”

四十而不惑,作为国际商业发射领域的先行者,长二丙火箭既代表了中国国际商业发射的过去,也意气风发地拓展着商业发射领域的未来。郭武说,“我们将把长二丙火箭打造成定位于中低轨卫星发射市场的性价比卓越的火箭,提高火箭的市场竞争能力,争取更多的市场份额。”

我们有理由相信,全能全才的“星投手”长二丙火箭未来还将在国内外的商业发射任务中创造新的辉煌。

“金牌”水准迎战“高密度”

伴随一次次火箭腾飞,中国航天事业由大向强。近年来,我国航天事业进入高密度发射阶段。在一系列的重大飞行任务中,长二丙火箭的表现可圈可点,在高密度发射的压力下展现出“金牌火箭”的非凡实力。

作为中国第一枚“金牌火箭”,至今,长二丙火箭仍是我国长征系列火箭中在役时间最久的高可靠性火箭,但长二丙火箭并非在设计上有什么非凡的过人之处,实际上,为了保证它的发射飞行成功率,几代研制人员贡献了大量的智慧和汗水。

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“一直以来,研制队伍对影响成败的薄弱环节有针对性解决,充分尝试、应用新技术、新方案让长二丙火箭不断焕发新活力,增长新本领。” 长二丙火箭型号办公室副主任孙冀伟介绍,长二丙火箭能够长期保持较高的发射成功率,除了对生产工艺质量严格控制外,更重要的是长二丙火箭研制队伍不断进行的可靠性增长工程。

为确保火箭射前状态正常,增设火箭参数检测;为确保箭上设备仪器产品安全,对相关仪器设备增加验收措施和可靠性增长试验;为适应环境变化,对火箭的薄弱环节进行防潮、防雨、防热、防雷电等措施……多年来,研制队伍对长二丙火箭进行了上百项技术改进和提高,让火箭的技术可靠性不断提升。

疫情影响、技术状态变化多、发射场任务周期短、多地辗转发射……对于长二丙火箭研制队伍来说,想要在高密度的发射任务中保持高成功率难上加难。长二丙火箭研制团队如何化解?

精细化的质量管理工作是长二丙火箭研制队伍特别拿手的“一招鲜”。近年来,长二丙火箭的批产给质量控制带来有利条件,但研制队伍没有因此放松对质量管控的重视,多措并举确保从研制到测试再到发射的全流程零质量问题。长二丙火箭质量主管李咏梅介绍,“我们严格按节点来进行质量问题的快速分析和‘归零’审查,确保后续任务及时开展。同时,通过设置产品强制检验点,进行产品数据包验收,开展包络分析等举措来狠抓产品质量,确保每一发任务不出现任何质量问题。”

除此之外,优化发射流程、有效压缩发射场工作周期、严格落实产品测试数据判读、重点关注可能引入新风险的操作……可谓,从上到下都严谨、从小到大都精细、从内到外都周全,长二丙火箭研制队伍为成功添足了保障。

时代在变,但长二丙火箭研制队伍追求卓越的劲头从未改变;技术在变,但长二丙火箭研制队伍以“高质量”取胜的初心从未改变。

下一步永不止步

近年来,我国新一代运载火箭频频亮相,在年轻的长征系列火箭成员当中,人们发现,长二丙火箭的赫赫风采丝毫不减当年,岁月为它打磨出成熟与坚韧,却从未夺走它向新而生的创新力量。

以“成长”为主题的生命最绵长,以“奋斗”为主题的成长最精彩。当前,运载火箭可重复使用、降低发射成本,成为世界各航天大国研究的重要方向之一,在这个领域,长二丙火箭研制队伍当仁不让,他们率先向关键性的“栅格舵分离体落区安全控制技术”发起挑战!

扛起这项技术的是平均年龄只有30多岁的年轻研制人员,他们是长二丙火箭研制队伍的“新鲜血液”,更将成为开创未来的接班人。秉承自立自强精神,他们采取创新性的团队协作模式,打破专业间的原有藩篱,组成攻关突击小组,誓要像老一辈的科研人员们一样闯出一条新路!

“栅格舵在我国运载火箭上是首次使用,没有相关技术可以借鉴。研制团队通过大量的风洞试验才确定了栅格舵的大小,除此之外,团队创新性地研制出可折展传动栅格舵系统和一体化高性能的电气系统。”长二丙火箭电气系统副主任设计师任月慧介绍,研制队伍高强度攻关,从箭上设备原理样机研制到多轮系统匹配试验,深入首都航天机械有限公司、北京精密机电控制设备研究所、北京强度环境研究所等生产试验现场,跟踪分析关键部件,研究工作原理及设计制造关键点,并开展了大量的可靠性试验。遇到技术难题,大家就现场开会讨论,加班加点地研究,打磨每一个细节……

2019年,长二丙火箭成功进行了我国运载火箭第一次“栅格舵分离体落区安全控制技术”试验,成功迈出了我国研制可重复使用火箭至关重要的第一步!

首个采用“归燕”系统成功实现一子级栅格舵和整流罩翼伞定点回收,首个利用多余载荷搭载卫星控制器,首个采用统型地面测发控系统飞行试验成功……在技术创新上,“金牌火箭”的年轻队伍展现出了舍我其谁的担当和劲头,孵化了一项又一项可供其他运载火箭使用的可靠前沿技术。

如今,创新氛围浓郁的长二丙火箭研制队伍也成为了航天领域创新人才孵化的重要摇篮,为航天事业的发展输送了大量新鲜血液。任月慧介绍,来自长二丙火箭研制队伍的青春力量如今已活跃在各型号火箭的研制队伍中,在火箭院长征系列火箭的每一段全新征程上留下了他们奋斗的脚步,刻下了他们精彩的青春。

殷笑尘是任月慧带出来的徒弟,他刚入职就参与了长二丙火箭的发射任务,在长二丙火箭团队充满创新活力又严谨细致的氛围中耳濡目染、快速成长。如今他已投身到新一代载人运载火箭研制工作中,殷笑尘说,“在长二丙火箭的队伍里,我切身感受到了航天工作的创新性,现在投入到新一代载人运载火箭的研制中,自己也时刻把在长二丙火箭队伍中学到的精神和作风贯彻到工作中,时刻提醒自己曾是‘金牌火箭’队伍的一员。”

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奋斗的生命最坚韧,追梦的旅途最无边。

40年来,长二丙火箭历经时代考验,英雄本色不改,赤子之心不移。它走过了我国航天事业从艰难崛起到快速壮大的每一段发展历程,传承了以“两弹一星”精神为核心的中国航天精神血脉。一路走来,长二丙火箭也成为了中华民族自信底气的基石。

40年来,长二丙火箭研制人员牢记“航天报国”的神圣使命,蹄疾步稳,所向披靡,不断创新、突破和超越,让长二丙火箭以中国第一型“金牌火箭”之名,争当长征系列运载火箭家族中自立自强的排头兵。

出征,永不停歇。未来的日子里,长二丙火箭还将身披战甲,用每一次奋力冲向太空的昂扬姿态点亮我们的航天梦想!

(《航天长征》 撒文昭 文 /   通讯员 李建奉 摄

图片转自中国运载火箭技术研究院官方微信)

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