長征火箭高密度發(fā)射探秘

2月12日，長三乙遠(yuǎn)征一號(hào)火箭“一箭雙星”成功發(fā)射北斗三號(hào)衛(wèi)星。本報(bào)記者 姜天驕攝

為確保長征十一號(hào)火箭首次全商業(yè)發(fā)射成功，科研人員作好了充分準(zhǔn)備。(資料圖片)

長征五號(hào)火箭首飛現(xiàn)場(chǎng)。(資料圖片)

日前，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號(hào)乙運(yùn)載火箭(及遠(yuǎn)征一號(hào)上面級(jí))，以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第二十八、二十九顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。長征三號(hào)乙運(yùn)載火箭(及遠(yuǎn)征一號(hào)上面級(jí))由中國航天科技集團(tuán)有限公司所屬中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院抓總研制，今年1月12日以來，短短一個(gè)月，它先后兩次“一箭雙星”發(fā)射，成功將4顆北斗衛(wèi)星送入太空。這也是2018年以來，長征系列火箭完成的第七次成功發(fā)射。如此高密度的發(fā)射究竟是如何實(shí)現(xiàn)的——

43天7次發(fā)射，平均不到一周實(shí)施一次發(fā)射的頻率，讓世人驚嘆。然而，這僅僅是今年長征系列火箭高密度發(fā)射的一個(gè)縮影。據(jù)中國航天科技集團(tuán)有限公司透露，今年我國長征系列運(yùn)載火箭預(yù)計(jì)將執(zhí)行以北斗衛(wèi)星組網(wǎng)、嫦娥四號(hào)探月為代表的35次發(fā)射任務(wù)，發(fā)射密度將再創(chuàng)歷史新高。

兩型“金牌火箭”——

挑戰(zhàn)史上最高密度

在2018年的火箭高密度發(fā)射中，長征三號(hào)甲系列火箭和長征二號(hào)丙火箭將迎來最強(qiáng)考驗(yàn)——承擔(dān)60%的發(fā)射任務(wù)，為中國航天走向世界提供“金牌”助推

據(jù)悉，在2018年的35次火箭發(fā)射中，有著“金牌火箭”美譽(yù)的長征三號(hào)甲系列火箭和長征二號(hào)丙火箭將分別有14次和7次發(fā)射任務(wù)，發(fā)射次數(shù)占全年發(fā)射總數(shù)的60%。中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院長征三號(hào)甲系列火箭總指揮岑拯介紹，在該系列火箭全年14次發(fā)射任務(wù)中，有10次將發(fā)射北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，其中8次將以“一箭雙星”的方式執(zhí)行發(fā)射任務(wù)。對(duì)于長三甲系列火箭來說，高密度發(fā)射在后續(xù)幾年里將成為常態(tài)。“2018年到2020年，長三甲系列火箭預(yù)計(jì)將執(zhí)行40次發(fā)射任務(wù)。”岑拯說。

同樣有“金牌火箭”之稱的長征二號(hào)丙火箭也將在2018年迎來最強(qiáng)考驗(yàn)。中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院長征二號(hào)丙火箭總指揮肖耘說，“今年，長二丙火箭預(yù)計(jì)將有7次發(fā)射任務(wù)，研制隊(duì)伍將在酒泉、太原、西昌三大發(fā)射場(chǎng)三線作戰(zhàn)”。據(jù)悉，在這7次發(fā)射任務(wù)中，巴基斯坦遙感衛(wèi)星、中法海洋衛(wèi)星的升空最為令人矚目。這兩次國際航天發(fā)射中，長征二號(hào)丙火箭將為中國航天走向世界提供“金牌”助推。

根據(jù)規(guī)劃，在2018年底前，北斗三號(hào)將建成18顆衛(wèi)星的基本系統(tǒng)，具備為“一帶一路”相關(guān)國家和地區(qū)提供服務(wù)的能力。值得一提的是，這18顆衛(wèi)星將全部由長征三號(hào)甲系列來發(fā)射完成。“對(duì)于長三甲系列火箭來說，高強(qiáng)密度發(fā)射既是急難重的挑戰(zhàn)，也是提高應(yīng)對(duì)任務(wù)能力的機(jī)遇，需要我們從管理上要效率，在生產(chǎn)模式上創(chuàng)新方法。”長三甲系列火箭總設(shè)計(jì)師姜杰介紹，自誕生之日起，長三甲系列火箭就承擔(dān)著我國火箭探索系列化、通用化、組合化發(fā)展模式的重任。2015年，長三甲系列火箭曾經(jīng)創(chuàng)造出109天成功實(shí)施7次發(fā)射的紀(jì)錄。對(duì)此，研制隊(duì)伍在前期成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，希望能夠?qū)崿F(xiàn)同一種構(gòu)型的火箭在單機(jī)、系統(tǒng)甚至箭上互相通用，讓火箭與不同任務(wù)自由搭配，實(shí)現(xiàn)快速反應(yīng)、按時(shí)完成。

“快響利箭”——

箭指商業(yè)航天新領(lǐng)域

憑借發(fā)射準(zhǔn)備時(shí)間短的優(yōu)勢(shì)，長征十一號(hào)運(yùn)載火箭成為越來越多科學(xué)試驗(yàn)衛(wèi)星和商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射的首選，2018年，預(yù)計(jì)將執(zhí)行4次商業(yè)航天發(fā)射任務(wù)

1月19日，以“一箭六星”方式發(fā)射的長征十一號(hào)火箭成功實(shí)現(xiàn)了首次“全商業(yè)”發(fā)射，將6顆商業(yè)衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。作為我國長征系列運(yùn)載火箭中唯一的一型固體運(yùn)載火箭，長征十一號(hào)運(yùn)載火箭憑借發(fā)射準(zhǔn)備時(shí)間短的優(yōu)勢(shì)，被譽(yù)為“快響利箭”。2018年，長征十一號(hào)火箭預(yù)計(jì)將執(zhí)行發(fā)射歐比特衛(wèi)星、吉林一號(hào)衛(wèi)星等4次商業(yè)航天發(fā)射任務(wù)。

據(jù)中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院長征十一號(hào)火箭總指揮楊毅強(qiáng)介紹，近年來，隨著科學(xué)試驗(yàn)衛(wèi)星和商業(yè)衛(wèi)星市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展，“小體格”“快響應(yīng)”的衛(wèi)星發(fā)射需求越來越大，快速、靈活、高可靠的長十一火箭正在成為越來越多科學(xué)試驗(yàn)衛(wèi)星和商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射的首選。

“2018年，長十一火箭預(yù)計(jì)有4次發(fā)射任務(wù)，將是之前兩年發(fā)射任務(wù)總和的2倍。”楊毅強(qiáng)說，對(duì)于一型新研火箭來說，全年4次的“高密度”是前所未有的挑戰(zhàn)。據(jù)介紹，在前期商業(yè)航天發(fā)射中，火箭研制團(tuán)隊(duì)與商業(yè)衛(wèi)星研制團(tuán)隊(duì)合作，進(jìn)行了一系列優(yōu)化流程應(yīng)對(duì)商業(yè)航天市場(chǎng)的探索，逐步打通了商業(yè)發(fā)射的全流程。“未來，火箭研制團(tuán)隊(duì)還將研制更大規(guī)模的商業(yè)型固體運(yùn)載火箭，力爭形成運(yùn)載能力更大、發(fā)射成本更低、發(fā)射周期更短的能力。”楊毅強(qiáng)說。

多措并舉——

應(yīng)對(duì)新挑戰(zhàn)

為應(yīng)對(duì)高密度發(fā)射任務(wù)，研制團(tuán)隊(duì)采取了多種手段系統(tǒng)分析、全面策劃，并創(chuàng)新提出了“去任務(wù)化”的管理方法，實(shí)現(xiàn)“產(chǎn)品化”式的研制進(jìn)程

一年14次發(fā)射，長三甲，一個(gè)單一系列的火箭一年發(fā)射次數(shù)將接近中國2017年全年火箭發(fā)射的總和。為此，研制團(tuán)隊(duì)采取了多種手段系統(tǒng)分析、全面策劃。

據(jù)岑拯介紹，從今年初開始，研制隊(duì)伍就針對(duì)頂層策劃及綜合管理、生產(chǎn)瓶頸解決、產(chǎn)品質(zhì)量保證與控制、產(chǎn)品組織管理和人員等4個(gè)方面，共梳理出34條應(yīng)對(duì)措施。在研制隊(duì)伍的努力下，目前，已具備24天總裝一發(fā)火箭的能力。

從全年的發(fā)射計(jì)劃來看，長三甲系列火箭平均26天就要進(jìn)行一次發(fā)射。而且，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)通常有2至3發(fā)火箭并行開展工作。“如果不從生產(chǎn)管理上想辦法，年度計(jì)劃將沒有任何余量。”岑拯說。因此，研制團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新提出了“去任務(wù)化”的管理方法。

據(jù)介紹，之前的火箭研制和生產(chǎn)通常都是圍繞一次具體的發(fā)射任務(wù)進(jìn)行。“‘去任務(wù)化’就是指實(shí)現(xiàn)火箭各個(gè)單機(jī)、系統(tǒng)和整箭的產(chǎn)品化、通用化、組批量生產(chǎn)。”岑拯解釋說，“‘去任務(wù)化’意味著單級(jí)火箭、單發(fā)火箭完成總裝后，可以靈活調(diào)整其承擔(dān)的發(fā)射任務(wù)，只要衛(wèi)星和火箭接口保持一致，針對(duì)具體任務(wù)調(diào)整軟件即可滿足發(fā)射任務(wù)需求”。

目前，這種“產(chǎn)品化”式的研制進(jìn)程正在長征系列火箭研制一線推廣、調(diào)整;未來，“流水線”式的火箭生產(chǎn)總裝方式有望成為現(xiàn)實(shí)。(姜天驕)