“大力士”瘦身強體武藝高——長征三號乙增強型火箭創(chuàng)新記

　　新華網(wǎng)西昌１２月１日電（記者 余曉潔 吳晶晶 田野）中國探月“三年一會”，在這個冬天如期而至。

　　２００７年，長三甲火箭用了１４天托舉嫦娥一號奔月。

　　２０１０年，長三丙火箭將嫦娥二號直接送入地月轉(zhuǎn)移軌道，奔月之旅只用了５天。

　　２０１３年１２月２日凌晨，我國長征系列火箭中運載能力最強的“大力士”——長三乙增強型火箭將托舉重量更重、體積更大的嫦娥三號探測器飛天奔月。

　　３０日下午，長三乙完成常規(guī)燃料加注。１日將進行低溫燃料加注。“大力士”是如何瘦身健體托舉“嫦娥”的？有何新武藝？嫦娥三號運載火箭系統(tǒng)總指揮、總設(shè)計師和火箭專家們?yōu)槟�解析�?/p>

　　精雕細琢“瘦”下去

　　“要‘長途跋涉’把３７８０公斤的‘嫦娥’精準(zhǔn)地送入遠地點３８萬公里的地月轉(zhuǎn)移軌道，已達到長征三號乙火箭的運載能力極限。長三乙增強型的起飛推力是６００噸，要提高載荷能力，火箭自身必須‘瘦身’。”嫦娥三號探測器火箭系統(tǒng)總指揮岑拯說。

　　中國航天科技集團公司運載火箭技術(shù)研究院為長三乙量身制定了三子級氫氧貯箱減重方案。貯箱的自重就像“脂肪”，承載的燃料就像身體蘊含的能量。在能量不變的情況下，“脂肪”越少，運載的能力也就越大。

　　為此，運載火箭技術(shù)研究院首次采用新型機械壁板銑的方式。這種方法銑出來的壁板光滑、精度高、厚度誤差在０．１毫米之內(nèi)。正是這樣的精雕細琢，使得貯箱成功減重５０公斤。

　　金牌動力“強起來”

　　“面對中國飛行器首次對地外天體進行直接探測的全新使命，六院傾力打造高可靠、高性能‘嫦娥三號’飛天動力，使火箭動力系統(tǒng)‘推得精，飛得穩(wěn)’。”火箭發(fā)動機專家、中國航天科技集團公司六院院長譚永華說。

　　從神舟一號到神舟十號，從嫦娥一號到嫦娥三號，中國航天一次又一次突破極限創(chuàng)造新高度。以設(shè)計研制航天發(fā)動機為主業(yè)的航天六院贏得了“中國金牌動力”的美譽。此次承擔(dān)發(fā)射任務(wù)的長三乙火箭所有發(fā)動機和嫦娥三號探測器推進分系統(tǒng)，均由六院研制。

　　與發(fā)射神舟十號用的長二Ｆ火箭相比，長三乙增強型增加了一個三子級。這級火箭由兩臺氫氧發(fā)動機和若干臺姿控發(fā)動機組成。

　　“氫氧發(fā)動機使用液氫、液氧低溫高能推進劑，采用泵壓式燃氣發(fā)生器動力循環(huán)，燃氣串聯(lián)雙渦輪泵系統(tǒng)，具有雙向搖擺，高空兩次啟動能力。它使嫦娥三號奔月之旅更加穩(wěn)健。”六院副院長劉志讓說。

　　此外，科研人員對長三乙運載火箭一、二級及助推器發(fā)動機進行了一系列可靠性增長改進。比如借鑒長二Ｆ技術(shù)，對二級主機燃氣發(fā)生器、轉(zhuǎn)速線圈等進行改進，使得發(fā)動機飛天動力更強勁，質(zhì)量更可靠。

　　多項創(chuàng)新“武藝高”

　　“為了滿足嫦娥三號任務(wù)更高的要求，科研人員對火箭開展了六大專項技術(shù)攻關(guān)，確保托舉保嫦娥‘完美落月’。”嫦娥三號火箭系統(tǒng)總指揮岑拯說。

　　火箭系統(tǒng)總設(shè)計師姜杰等專家解析了長三乙增強型火箭的“幾板斧”。

　　其一，高精度制導(dǎo)控制技術(shù)，入軌精度較嫦娥二號提高３倍多。科研人員采用雙激光慣組加衛(wèi)星導(dǎo)航修正的復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)，相當(dāng)于給火箭安了“兩只眼睛”，一只眼睛使火箭按照設(shè)計好的軌道飛行，另一只眼睛精確計算最佳途徑，并隨時修正。

　　其二、攻克多窗口發(fā)射技術(shù)，實現(xiàn)多軌道窄窗口發(fā)射。為保證順利發(fā)射，科研人員為嫦娥三號設(shè)計了６條飛行軌道，精確計算出６個發(fā)射窗口。但每個窗口非常窄——第一窗口約４分鐘，第二窗口僅約１分鐘。

　　其三、為嫦娥三號量身打造“坐椅”。針對嫦三“大個”身材，科研人員研制了直徑１７５０毫米，高度１７６０毫米的超大衛(wèi)星支架適配器，讓嫦三能夠穩(wěn)穩(wěn)落座。

　　其四、研制箭載攝影裝置，實時監(jiān)控火箭發(fā)射全過程。科研人員在長三乙上安裝了３臺攝像機。二級火箭上的攝像頭拍攝４個助推器關(guān)機分離和一二級火箭分離；三級發(fā)動機艙上的攝像頭拍攝三級發(fā)動機點火關(guān)機和二三級火箭分離過程；第三個攝像頭拍攝整流罩分離、探測器與支架分離。

　　“我們將力爭第一窗口發(fā)射，預(yù)祝長三乙再次奏響凱歌。”專家們說。

　　原標(biāo)題：長征三號乙增強型火箭創(chuàng)新記："大力士"瘦身強體武藝高