“金牌火箭”长二丙精彩服役40年 正在探索可重复使用

中国青年报客户端  |  2022-09-09作者:邱晨辉,撒文昭

撒文昭 中青报·中青网记者 邱晨辉

今天,作为我国服役年限最长的火箭,长征二号丙运载火箭(以下简称长二丙火箭)迎来首飞40周年纪念日。

1982年9月9日,长二丙火箭在酒泉卫星发射中心首飞成功,将我国首颗应用型返回式卫星送入太空,并在随后的十年里包揽了我国所有返回式卫星的发射任务。

如今,长二丙火箭已服役整整40年,创造我国火箭服役年限纪录。作为我国第一型“金牌火箭”,这位“长征老将”不仅创造了中国航天的多项历史,还在近年来不断解锁新任务。来自中国航天科技集团一院的消息称,预计“十四五”期间,该火箭仍将保持年度10次以上的发射频率,并持续开展新技术试验验证。

长二丙火箭搭载法国马特拉公司微重力实验装置。中国航天科技集团一院供图

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20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。

中国航天科技集团一院长二丙火箭总设计师杨建民介绍,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?

1974年11月5日,长征二号运载火箭在飞行到20秒时爆炸,周围的科研人员目睹这一情景忍不住哭了。

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。

长二丙火箭首飞。中国航天科技集团一院供图

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。一位参试人员称,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老一辈火箭设计师的血泪与汗水。

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,我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,这是我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……

长二丙火箭副总指挥郭武告诉记者,“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我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。

“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。”郭武说。


“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。

作为我国第一枚“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。

长二丙火箭与远征上面级。中国航天科技集团一院供图

“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说,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。

他告诉记者,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说,“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。”

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,不少人发现,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。

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。

他们誓要像老一辈的科研人员们一样闯出一条新路!

一子级再入控制技术验证。中国航天科技集团一院供图

“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。”长二丙火箭电气系统副主任设计师任月慧说,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。

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: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……

“身背”降落伞的整流罩。中国航天科技集团一院供图

如今,这支研制队伍也成为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。任月慧告诉记者,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。

他说,“不管参加哪个任务,我都会时刻提醒自己曾是‘金牌火箭’队伍的一员。”

责任编辑:原春琳