12月23日，由中國航天科技集團(tuán)一院抓總研制的長征七號改遙三火箭在中國文昌航天發(fā)射場點(diǎn)火升空，“一箭雙星”成功發(fā)射，也為文昌航天發(fā)射場年度航天發(fā)射任務(wù)畫上了圓滿的句號。
圖為轉(zhuǎn)運(yùn)中的長征七號改遙三火箭。（航天科技集團(tuán)一院提供）
我國新一代運(yùn)載火箭首次執(zhí)行雙主星發(fā)射任務(wù)
隨著我國航天技術(shù)的不斷發(fā)展，高軌道衛(wèi)星發(fā)射重量將達(dá)到6噸至7噸左右，而目前我國高軌道發(fā)射主力運(yùn)載火箭地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)力為5.5噸。今年3月剛加入長征火箭家族的長征七號改火箭，是我國新一代中型高軌液體運(yùn)載火箭，地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力不低于7噸，填補(bǔ)了我國運(yùn)載火箭高軌道5.5噸至7噸運(yùn)載能力的空白。
航天科技集團(tuán)一院長征七號改火箭主任設(shè)計師魏遠(yuǎn)明介紹，此次長征七號改遙三火箭要挑戰(zhàn)我國新一代運(yùn)載火箭首次執(zhí)行雙主星發(fā)射任務(wù)。為了在有限的整流罩空間內(nèi)合理容納這兩顆衛(wèi)星，設(shè)計人員采用了串聯(lián)布局，打造了外支撐整流罩，有效提升了整流罩內(nèi)可用空間，使任務(wù)實施成為可能。
另外，研制團(tuán)隊還進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計，在火箭末級中新增液位數(shù)字處理器，實現(xiàn)了液氧流量調(diào)節(jié)功能，增加了推進(jìn)劑可用剩余量，提高了運(yùn)載能力富裕度。
60.7米！在飛火箭身高第一
由于“雙星”任務(wù)需要，長征七號改遙三火箭全長達(dá)60.7米，比年初發(fā)射的長征七號改遙二火箭高出了0.6米，是我國目前在飛的最高火箭，芯一級、芯二級直徑3.35米，芯三級直徑3米，助推器直徑2.25米，也是國內(nèi)長細(xì)比最大的火箭。又細(xì)又長的外形，意味著火箭姿態(tài)穩(wěn)定性設(shè)計難度加大。
研制團(tuán)隊通過全箭模態(tài)試驗掌握了火箭彈性頻率，在此基礎(chǔ)上開展控制系統(tǒng)姿態(tài)控制參數(shù)設(shè)計，并通過數(shù)學(xué)仿真和半實物仿真驗證，確保火箭姿態(tài)穩(wěn)定和控制精度。
圖為轉(zhuǎn)運(yùn)中的長征七號改遙三火箭。（航天科技集團(tuán)一院提供）
從“失利”到“順利”，成功離不開努力
去年，長征七號改遙一火箭發(fā)射失利，回想起當(dāng)時的情景，很多人至今仍覺得揪心。去年4月，在完成故障定位后，型號負(fù)責(zé)人提出：“要組織長征七號改遙二火箭復(fù)飛，在2020年年底完成產(chǎn)品準(zhǔn)備，讓火箭具備出廠條件。”
不到一年時間，在執(zhí)行原有空間站任務(wù)基礎(chǔ)上，又增加一發(fā)火箭，對研制團(tuán)隊來說，難度很大。但沒有人提出有困難，各個系統(tǒng)都努力想辦法自己解決問題。
2020年12月30日，長征七號改遙二火箭完成出廠評審。在長征七號改遙二火箭研制過程中，團(tuán)隊不光準(zhǔn)備了一發(fā)箭所需的產(chǎn)品，還進(jìn)行了28項地面試驗和74項技術(shù)狀態(tài)更改。
今年，長征七號火箭執(zhí)行了兩次空間站任務(wù)，成功發(fā)射天舟二號、天舟三號貨運(yùn)飛船。兩次任務(wù)作為中國空間站建設(shè)承前啟后的關(guān)鍵之戰(zhàn)，長征七號均以出色的表現(xiàn)，最終圓滿完成了任務(wù)。
其間，長征七號遙三火箭更是經(jīng)歷兩次推遲發(fā)射，面對從未有過的情形，研制團(tuán)隊各系統(tǒng)從自己的產(chǎn)品出發(fā)，開展有針對性的檢查、分析，確保產(chǎn)品在高溫、高濕、高鹽的復(fù)雜環(huán)境下保持正常狀態(tài)。
此次發(fā)射長征七號改遙三火箭是長征七號系列火箭今年的第四次任務(wù)，標(biāo)志著這一型號的火箭正式邁入了高強(qiáng)度、高密度發(fā)射階段。
“此次任務(wù)研制時間短，從2020年3月開始論證，2021年10月完成總裝和所有研制試驗。為了確保研制節(jié)點(diǎn)，研制團(tuán)隊加強(qiáng)策劃，嚴(yán)格過程控制，充分利用仿真手段保證設(shè)計不出現(xiàn)重大反復(fù)。”魏遠(yuǎn)明說。
盡管時間緊、任務(wù)重，但設(shè)計人員依然根據(jù)任務(wù)特點(diǎn)，專門策劃了13項大型試驗，不僅驗證了火箭總體方案的正確性，也為發(fā)射場相關(guān)測試操作順利開展打下了堅實基礎(chǔ)，縮短了試驗周期。（記者 胡喆 來源：新華網(wǎng)）
