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 随着一声巨响，托举着第55颗北斗导航卫星的长征三号乙运载火箭腾空而起，二十多分钟后，火箭将成功送入预定轨道。至此长征三号甲系列运载火箭完成了北斗导航工程的全部发射任务，标志着北斗导航工程具备向全球开通导航服务的能力。 由中国航天科技有限公司所属中国运载火箭技术研究院（以下简称火箭院）抓总研制的长征三号甲系列火箭是中国目前高轨道上发射次数最多、成功率最高的火箭系列，有“金牌火箭”的美誉。自2000年10月31日，长三甲系列火箭发射中国第一颗北斗导航试验卫星算起，至今共进行了44次发射，将59颗北斗导航卫星成功护送升空，发射成功率100%。 自主创新：让火箭飞的更远 长征三号甲系列运载火箭由长征三号甲、长征三号乙、长征三号丙(简称长三甲、长三乙、长三丙火箭)三种大型低温液体运载火箭组成。 作为全球唯一由3种轨道卫星构成的导航系统，北斗导航卫星对执行其发射任务的火箭要求非常高。适应能力强、服务轨道面多的特点使长三甲系列火箭脱颖而出。 “长三甲系列火箭的创新与北斗导航系统的发展是相辅相成的，研制团队为了满足北斗组网的不同阶段要求，开展了大量的技术创新工作，以期更好地完成好北斗导航工程的发射任务。”姜杰说。 据姜杰回忆，当年长三甲系列火箭接到北斗发射任务的时候，仅具备地球静止轨道卫星发射能力。为满足北斗建设需求，研制团队开展了以北斗导航工程发射地球同步转移轨道、中圆轨道等轨道设计技术为代表的攻关研制，用东南射向进行轨道设计，同时满足了工程对火箭运载能力和卫星轨道部署的双向需求。 “随着北斗导航系统的不断发展，长三甲系列火箭创新使用了兼容北斗卫星导航系统的三模接收机。”姜杰说，所谓的“三模”指的是北斗、GPS和格洛纳斯三种导航模式。三种模式将相互补充，提高火箭飞行入轨精度，降低卫星推进剂的消耗。 “自主创新是决定航天事业发展的根本动力，也是根本出路。在以北斗导航工程为代表的国家重大科研项目的牵引下，火箭研制团队将自主创新作为重要抓手，解决了一系列复杂的工程技术问题。同时通过自主创新，既锻炼了团队意志，又培养了人才，有效促进了航天事业的可持续发展，奠定了航天强国建设坚实的基础。”火箭院党委书记李明华说。 创新模式：让火箭飞的更稳 据火箭院长征三号甲系列火箭总指挥岑拯介绍，研制队伍为适应高密度发射北斗导航卫星，形成了一套适应组批生产，高密度发射的研制生产管理模式，来满足了北斗导航工程的需求和火箭发展需求。 过去火箭的生产需要单件定制，根据任务的需求，每次任务研制一发火箭。按照北斗导航工程的发射要求，火箭的生产能力不能满足高密度任务的需求，因此，研制队伍提出了组批生产这种满足高密度发射任务的生产模式，就是通过模块化、通用化、去任务化的方式来设计生产火箭。 “在‘去任务化’设计生产中，我们将火箭研制分成两部分，像卫星支架、整流罩和飞行软件部分，都与卫星有关联，所以要根据任务来定制。但是其他箭上产品的技术状态是一样的，可以提前在流水线上进行批量化生产，大大提高了火箭的生产效率，也提升了火箭对任务的适应性。”岑拯解释道。 岑拯介绍，自2017年底开始，北斗全球组网进入“快车道”，尤其是在2018年7月10日至2018年11月19日的133天中，长征三号甲系列火箭7次发射，成功将12颗北斗导航卫星送入轨道。“平均一次火箭发射仅间隔19天，创造了北斗组网高密度发射纪录。”岑拯说。 除了“去任务化”，研制团队在技术状态管理和风险管控上也在不断提高标准，确保任务成功。在技术状态管理方面，研制团队将之归纳为不变量管理、变化部分管理，根据每一次任务，强化对产品生产、装配、测试的量化控制，优化过程量化控制、质量量化控制。在风险分析与风险管控方面，研制团队建立了形成了一套适应高密度任务的质量管理体系，通过体系化、精细化的管理，保证长三甲系列火箭处于高可靠、高质量的水平，保证北斗导航工程快速组网成功。 “在未来几年，随着新一代运载火箭任务量的增加，火箭产能将成为关注焦点，为确保后续任务的正常开展，火箭院提前策划了运载火箭‘新百发工程’跨代组批投产工作。”火箭院院长王小军说。 多种措施：保证发射成功率100%？ 在技术层面，控制系统设计尤为重要。为适应任务需求，我们对控制系统进行了冗余改进，显著提高了控制系统的可靠性和任务适应性。从2000年长三甲火箭开始速率陀螺冗余，经过10余年的发展，火箭实现了双惯组冗余+卫星导航复合制导，控制系统的任务适应性和可靠性得到了极大的提高。 在管理层面，面对空前高密度发射挑战和人员设备紧张的局面，我们在中国首次开展了组批生产和使用双工位交叉并行综合试验、总装和出厂测试，首次实现了一支队伍在发射场同时开展两发火箭的测试发射工作。 长三甲系列火箭技术起点就非常高，设计方案始终贯彻了“系列化、组合化、通用化”的“三化”设计思想，长三甲、长三乙、长三丙作为一组系列火箭进行模块化、组合化与整体化优化设计，确定了以长三甲火箭为基本型的发展模式。此前火箭从立项到出场再发射，都是采用“定制化”方式，一枚火箭固定对应一颗卫星，为了让火箭研制不被任务掣肘，我们对火箭进行了去任务化，这意味着单级火箭、单发火箭完成总装后，可以灵活调整其承担的发射任务，只要卫星和火箭接口保持一致，针对具体任务只要调整软件即可，质量管控更容易。 航天精神：支撑航天发展新高度 长三甲系列火箭作为北斗导航工程建设的唯一“专车”，在研制过程中既要稳定技术状态，控制更改的影响范围，又要不断创新改进，提高火箭的适应力和可靠性，这一度被认为是“鱼与熊掌不可兼得”的挑战。 已经46岁的胡炜是一名航天“老兵”，他至今依然清晰的记得一位前辈的教诲：当每天所做的工作，你感觉陌生、费解、不懂，要去问别人、请教别人，这并不可怕，这说明你在进步；但当你每天干的工作都很熟悉，闭着眼睛都知道怎么干，这时候就要警惕，因为你很可能是在原地踏步。 为了兼得“鱼与熊掌”，他带领当时平均年龄不足30岁的总体设计团队，仅用几年的时间，就完成了以多窗口发射技术和复合制导技术为代表的多项技术攻关，攻克了低温火箭运载能力提升，低温加注后长时间停放等研制难题。看到长三甲系列创下北斗发射100%成功的佳绩时，胡炜说，“要永远保持年轻的心态、创新的勇气和冲动！” 在火箭成功的背后是千千万万个航天人默默执守在航天事业的岗位上，没有惊世之举，没有荣誉等身。 陈燕光，曾任长征三号甲系列运载火箭总体网和动力测控系统主任设计师，2012 年7月因病去世，享年54 岁。 在生命的最后时光里，他最放不下的还是工作，2012年7月5日一早，他的一位同事们收到了这样一条短信：“改造电缆生产进度怎么样了？”同事十分惊喜，看来陈燕光的手术很成功，他又能关心工程进度了。 “今天中午不回家吃饭，会议管饭。”2012 年7月5日中午，妻子收到了陈燕光发来的这样一条短信。妻子很疑惑：刚做完脑瘤手术的他怎么会去开会了呢？ 让陈燕光的同事和家人万万没有想到的是，这两条短信，是他生前发出的最后两条短信。 后来，陈燕光的主治医生解开了疑团：由于病患影响神经，经常会出现一些幻觉，一般病人会在幻觉中“回到”自己最放不下的“时刻”或者最关注的事情上。陈燕光最后两条短信中的内容，正是他最放不下的事情。他所说的改造电缆生产进度，就是长征三号甲系列火箭总体网与动力测控系统研制工作。 陈燕光离去的第二年，长征三号乙火箭托举着第14颗、15颗北斗导航卫星腾空而起，发射圆满成功，他和同事负责的火箭总体网与动力测控系统得到验证。这项工作填补了中国运载火箭动力系统远距离测试发控模式的空白。发射效果，正如他曾无数次想象的那么好。 “建设航天强国，需要勇攀高峰的科学追求，需要无私奉献的崇高境界，中国航天事业的发展正是这些默默无闻的奉献者十几年如一日，以赤诚赴使命，用热血写忠诚，他们用成功践行了航天报国的初心和使命，谱写了航天强国建设的新篇章。”火箭院运载火箭系列总设计师、中国工程院院士龙乐豪说。 星空是人类心之所往的地方，火箭是实现梦想的天梯。长三甲系列火箭必将为中国人探索太空的梦想，提供更坚实的基础。 免责声明：本网转载的文章仅为传播更多信息之目的，本网未独立核实其内容真实性，文章也不代表本网立场。如文章侵犯了你的权利，请联系我们修改或删除。本网提供的内容，包括并不限于财经、房产类信息，仅供参考，不构成投资建议；本网内容，包括并不限于健康、保健信息，亦非专业意见、医疗建议，请另行咨询专业意见。本网联系邮箱：contact@cacnews.ca  |
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