“金牌火箭”长二丙首飞40周年,还将保持年发射10次以上
转自:北京日报客户端
作为我国服役年限最长的火箭,今天,是长征二号丙火箭首飞40周年。
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。长二丙火箭是我国第一型“金牌火箭”,预计“十四五”期间,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。
我国服役年限最长的火箭
为实现更重卫星的发射,型号队伍针对长征二号火箭进行改进设计,将近地轨道运载能力由1800公斤提高到2500公斤,可靠性同步大幅提升,因此另设“番号”——长征二号丙火箭。长二丙火箭首飞成功之后,便全面替代长征二号火箭执行发射任务,实现无缝升级。
自1982年9月9日成功首飞以来,长二丙火箭现已服役40周年,是我国目前服役时间最长的运载火箭。期间通过构型火箭、系统改进,持续推进可靠性提升和运载能力增长。
当前,长二丙火箭长约43米,一、二级和整流罩直径均为3.35米;起飞重量约242.5吨。2021年8月24日成功飞行的4.2米构型整流罩,已逐渐成为主力整流罩。
长二丙火箭的“衍生”型号也最多。两级状态的长二丙火箭是我国常规液体推进剂火箭的基石,快速构建了我国常规液体推进剂火箭型谱。加上液氢液氧的三子级,即衍生出长征三号火箭,用于发射地球同步轨道卫星,后续又衍生出长征三号甲、长征三号乙和长征三号丙系列火箭。加上常规推进剂三子级,即衍生出长征四号火箭,用于发射太阳同步轨道卫星。捆绑四枚同类型液体助推火箭,即衍生出长征二号E大推力运载火箭;进一步改进优化,则成为了我国空间站建设的“功臣、顶梁柱”——长征二号F火箭。
首型实现整流罩带伞降落的火箭
2021年7月19日,长二丙火箭在西昌发射的遥感三十号第十组卫星任务中,成功搭载验证了“整流罩再入控制用减速伞超音速开伞”技术,整流罩落区控制关键技术得到突破,破解了整流罩再入过程跨音速段结构极易解体的难题,首次实现我国运载火箭整流罩带伞降落。型号正在攻关的整流罩落区控制技术,不仅将缩小整流罩落区面积缩小80%以上,更有望突破无损或轻损着陆、回收。
此外,长二丙火箭也是首型实现一子级受控再入的火箭。2019年7月26日,长二丙火箭在遥感三十号07组卫星发射任务中搭载验证了我国首个基于栅格舵的一子级再入控制技术。团队先后突破宽马赫数复杂包线的栅格舵再入子级气动设计与精确预示技术、高动态强气动耦合条件下的子级再入控制技术、大尺寸栅格舵锁定展开与传动技术、高集成度智能化电气设计技术等,实现系统设计-搭载飞行一次成功,实际落点距离理论落点仅偏差1.9千米。该技术将一子级残骸落区范围从1350平方千米缩小到60平方千米内,缩小了96%,大幅提升了火箭一子级残骸的落区安全性,拓展了火箭发射任务的适应性。
长二丙火箭正在开展整流罩落区控制技术的攻关验证,已经突破多项技术难关,今年将安排全系统飞行搭载验证。
用途范围最广泛最灵活的火箭
长二丙及其改进型火箭是我国目前运用最灵活、用途最广泛的运载火箭。长二丙及其改进型火箭是长征系列运载火箭中唯一同时具备发射近地轨道(LEO)、太阳同步轨道(SSO)、地球同步转移轨道(GTO)及大椭圆轨道卫星能力的运载火箭,发射方式有单星发射、串并联双星、并联三星发射、侧挂多星发射。
长二丙火箭是我国近地轨道的主力军之一。它具有飞行子样多、可靠性高、发射周期短、运载能力适中的优点,承担着大量遥感类应用卫星、爱因斯坦探针和中法天文等科研卫星的发射,也承接了银河、时空道宇、四维等商业星座卫星的发射任务,预计“十四五”期间仍将保持年度10次以上发射频率。
长二丙火箭可靠性高、任务适应能力强、任务轨道丰富,且在内陆3个发射场均有发射任务。有利于新技术的原理可行性、工程有效性考核验证及后续的推广应用。目前,长二丙火箭正在开展卫星堆叠和分离、多星分离控制、飞行故障诊断与控制重构等新技术研究,持续深化子级落点精确控制与回收技术研究,并开展飞行搭载验证,促进新技术的成熟和工程应用。
来源:北京日报客户端 |记者 刘苏雅通讯员陈奕君
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