中新網(wǎng)10月1日電 10月1日，嫦娥二號繞月探測衛星在西昌衛星發(fā)射中心隨“長(cháng)三丙”運載火箭發(fā)射升空，踏上奔月征程。在長(cháng)征三號甲系列運載火箭發(fā)射記錄中，如今已經(jīng)創(chuàng )下連續發(fā)射35次的戰績(jì)。

　　2007年10月24日，“長(cháng)三甲”親自上陣，將嫦娥一號繞月探測衛星送入大橢圓調相軌道，圓滿(mǎn)完成了歷史使命。時(shí)隔三年，要完成把“嫦娥二號”送入奔月軌道的重任，應該落到“哥仨”誰(shuí)的身上呢？

　　經(jīng)過(guò)嚴密的方案論證和激烈的專(zhuān)家討論，長(cháng)征三號丙運載火箭最終被確定用來(lái)執行“嫦娥二號”的發(fā)射任務(wù)。在長(cháng)征三號甲系列運載火箭的家族中，論資歷，“長(cháng)三丙”不是最高的；論載重，它也不是最大的。這讓人不禁滿(mǎn)腹疑惑：“長(cháng)三丙”究竟有怎樣的優(yōu)越之處，才得以越過(guò)兩位“兄長(cháng)”搶得頭銜，擔此重任的呢。

　　不妨先來(lái)看看“長(cháng)三甲運載火箭家族”中兩位“兄長(cháng)”的赫赫戰功：“老大”長(cháng)三甲火箭是執行任務(wù)最多、成功率最高的記錄保持者，已經(jīng)成功將18顆衛星送入預定軌道，擁有著(zhù)驕人的戰績(jì)；相較之下，“老二”長(cháng)三乙火箭雖然閱歷少了點(diǎn)，但卻是目前國內推力最大的火箭，高軌衛星的載重量達到55噸，讓其他系列的火箭都望塵莫及。而長(cháng)三丙火箭在2008年上半年才實(shí)現首飛，“嫦娥二號”的發(fā)射也不過(guò)是它的第五次飛行。

　　那么在如此艱巨的任務(wù)中，為什么會(huì )讓初出茅廬的“小弟”披甲上陣？

　　“選擇‘長(cháng)三丙’，是最穩妥、最經(jīng)濟也是最合適的方案�！敝袊�航天科技集團公司一院一部11室副主任、長(cháng)三甲系列火箭總體主任設計師劉建忠一語(yǔ)中的。

　　眾所周知，嫦娥一號繞月探測衛星的發(fā)射任務(wù)是由“長(cháng)三甲”完成的。一方面是因為“長(cháng)三甲”可靠性高、成功率高，能夠保證任務(wù)的圓滿(mǎn)完成。另一方面考慮到嫦娥一號繞月探測衛星的運行軌道采用的是調相軌道，高度相對較低，而且載重需求不大，“長(cháng)三甲”完全能夠滿(mǎn)足嫦娥一號衛星發(fā)射的技術(shù)要求。

　　而“嫦娥二號”作為繞月探測二期工程的先導星，這就決定了此次發(fā)射任務(wù)承擔著(zhù)為繞月探測二期工程中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行驗證的使命，包括將衛星直接送入地月轉移軌道，并實(shí)施軌道控制和修正策略，驗證近月制動(dòng)技術(shù)，驗證測控系統以及二期工程將要在衛星上安裝使用星上關(guān)鍵設備等。再加上“嫦娥二號”的重量達到2480公斤，無(wú)論是從軌道參數等技術(shù)要求還是從載重要求來(lái)說(shuō)，“長(cháng)三甲”都難以擔此重任。

　　而“長(cháng)三乙”的載重量對于嫦娥二號衛星的發(fā)射任務(wù)而言，又是一種浪費。在綜合了技術(shù)方面的新要求和保證經(jīng)濟性、節約經(jīng)費開(kāi)支的雙重考慮之后，“嫦娥二號”的發(fā)射任務(wù)才正式交付到“長(cháng)三丙”的身上。正如龍樂(lè )豪院士的形象比喻一樣：“老三”的運載能力比“老大”大一些，比“老二”小一些，用它發(fā)射“嫦娥二號”一點(diǎn)不“浪費”。

　　受任伊始，“長(cháng)三丙”就面臨著(zhù)兩項嚴峻的技術(shù)挑戰：一是地月轉移軌道設計和多窗口發(fā)射技術(shù)；二是準時(shí)發(fā)射技術(shù)，提高火箭的可靠性。這就決定了“長(cháng)三丙”絕不僅僅是“老大”“老二”的技術(shù)復制品，而必須要有技術(shù)創(chuàng )新和改進(jìn)。面對兩大技術(shù)考驗，火箭研發(fā)團隊并沒(méi)有退縮，而是迎難而上，針對難題，各個(gè)擊破。

　　周天帥是中國航天科技集團公司一院一部的軌道主管設計師，為了設計出合理科學(xué)的地月轉移軌道，他先后查閱和學(xué)習了上百篇相關(guān)文獻，彈道設計的模型推導一推就是數十頁(yè)，軟件一編就近萬(wàn)行，彈道仿真計算優(yōu)化設計至少也有幾千條……他依靠豐富的彈道計算經(jīng)驗，精確地選定了運載火箭的變軌時(shí)機；又通過(guò)大量的模擬打靶試驗，對“嫦娥二號”的入軌精度和推進(jìn)劑剩余量進(jìn)行了穩妥可靠的分析，一步步完成了每一個(gè)設計過(guò)程，攻破了每一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，將火箭的每一條軌跡都做到完美，并最終確定了最符合工程實(shí)際的發(fā)射軌道。橫亙在長(cháng)三丙火箭研制團隊面前的一大技術(shù)難題迎刃而解。

　　“準時(shí)發(fā)射難”一直是低溫火箭一個(gè)固有的問(wèn)題，而“長(cháng)三丙”三子級采用的推進(jìn)劑是液氫液氧，正好也排在低溫火箭的行列之中，準時(shí)性很難保證�！伴L(cháng)三丙”的發(fā)射前操作非常復雜，而且容易出現很多意想不到的問(wèn)題，而無(wú)論是排除故障的過(guò)程還是更換產(chǎn)品備份的過(guò)程都將耗費大量時(shí)間，從而有可能錯過(guò)發(fā)射窗口，延誤發(fā)射時(shí)機。因此，為了保證準時(shí)發(fā)射，使“嫦娥二號”能夠在35分鐘的窗口內發(fā)射成功，研發(fā)團隊對可能會(huì )影響火箭準時(shí)發(fā)射的產(chǎn)品和環(huán)節都一一進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)和創(chuàng )新，采取各種可靠性措施。

　　針對箭體“出汗”的問(wèn)題，長(cháng)三丙火箭研發(fā)團隊采取了防結露措施。好比大熱天在水杯里倒入一杯冰水，杯壁上會(huì )“出汗”一樣，當發(fā)射場(chǎng)天氣炎熱、氣溫較高時(shí)，如果將推進(jìn)劑加入到箭體內，在箭體的表面和內部如尾艙等處就會(huì )凝結出水珠，如同遭了一場(chǎng)秋晨的露水。而這些小小的水珠往往會(huì )造成不可估量的后果，導致艙段內電子器件的損壞、傳感器失效、電路漏電等連鎖反應，最終影響到發(fā)射任務(wù)的順利進(jìn)行。針對這一問(wèn)題，研發(fā)團隊努力攻關(guān)，對進(jìn)箭口連接方式進(jìn)行改進(jìn)設計，極大地提高了防結露的效果。不管再熱的天兒，箭體內部也不會(huì )“大汗淋漓”，有效地保證了箭體尾艙內的設備完好無(wú)損。

　　另一項提高可靠性的措施是推進(jìn)劑利用系統冗余設計改進(jìn)。利用系統的傳感器采用“雙點(diǎn)雙線(xiàn)”的新型設計，消除單點(diǎn)環(huán)節，以確保推進(jìn)劑得到有效使用，確保了火箭的運載能力。

　　動(dòng)力測控故障診斷系統是為了確保準時(shí)發(fā)射而采取的另一個(gè)技術(shù)創(chuàng )新和改進(jìn)系統。這一智能系統預先設定了可能出現的所有故障模式以及相應的應對措施。動(dòng)力測控故障診斷系統就像一位“火箭醫生”，一旦火箭在測試發(fā)射時(shí)出現了異常，便可立即進(jìn)行故障定位，第一時(shí)間診斷出“病因”所在，并對癥下藥提供對應的診斷措施，在短時(shí)間內完成排故過(guò)程。而隨著(zhù)經(jīng)驗的不斷累積，這位“火箭醫生”的病例也會(huì )越來(lái)越豐富，給予排故指導的范圍也就越來(lái)越大。它不僅保障了“長(cháng)三丙”的準時(shí)發(fā)射，也必將為后續的火箭發(fā)射任務(wù)保駕護航，持續利用的價(jià)值很大。

　　除了以上三項技術(shù)創(chuàng )新和改進(jìn)，長(cháng)三丙火箭研發(fā)團隊還實(shí)現了起飛觸點(diǎn)冗余措施、連接器脫落措施、地面向箭體增壓改進(jìn)措施等總共9大項的技術(shù)改進(jìn)措施。研發(fā)團隊從產(chǎn)品自身的改進(jìn)和預案的完善、制定兩方面保證了準時(shí)發(fā)射，成功破解了長(cháng)三丙火箭所面臨的第二個(gè)技術(shù)難題。(宋麗芳 劉斐)