11月30日下午,长三乙完成常规燃料加注。昨日进行低温燃料加注。“大力士”是如何瘦身健体托举“嫦娥”的?有何新武艺?记者为此采访了嫦娥三号运载火箭系统总指挥、总设计师和火箭专家。

中国探月三年一会,在这个冬天如期而至。

承担此次嫦娥三号探测器发射任务的长征三号乙改进型运载火箭,为捆绑式三级液体运载火箭。与承担嫦娥二号发射任务的火箭相比,这枚火箭采用了多项新技术,进行了多项技术状态更改,突破了多轨道、窄窗口发射和高精度入轨技术,可靠性和安全性也得到进一步提高。

  “瘦”下去

2007年,长三甲火箭用了14天托举嫦娥一号奔月。

作为我国在国际商业发射服务市场上的主力火箭,长三乙近些年来取得了辉煌的成绩。长三乙总设计师姜杰一脸自豪地说:近三年来,长三乙承担了探月工程、北斗工程、通信卫星等共26次发射任务,全部取得了成功。在高密度发射的情况下能取得如此显赫的成绩,实属不易。但即便这样,长三乙研制团队在对待此次嫦三发射任务时,仍然不敢有丝毫自满与懈怠。

  “要‘长途跋涉’把3780公斤的‘嫦娥’精准地送入远地点38万公里的地月转移轨道,已达到长征三号乙火箭的运载能力极限。长三乙增强型的起飞推力是600吨,要提高载荷能力,火箭自身必须‘瘦身’。”嫦娥三号探测器火箭系统总指挥岑拯说。

2010年,长三丙火箭将嫦娥二号直接送入地月转移轨道,奔月之旅只用了5天。

提前验证新技术

  中国航天科技集团公司运载火箭技术研究院为长三乙量身制定了三子级氢氧贮箱减重方案。贮箱的自重就像“脂肪”,承载的燃料就像身体蕴含的能量。在能量不变的情况下,“脂肪”越少,运载的能力也就越大。

2013年12月2日凌晨,我国长征系列火箭中运载能力最强的大力士长三乙增强型火箭将托举重量更重、体积更大的嫦娥三号探测器飞天奔月。

作为一枚老牌火箭,长三乙近年来进行了不少技术革新和软硬件升级。再加上此次任务对精度要求的提高,与嫦娥二号任务相比,这枚火箭对多项技术、软硬件进行了升级换代。我们有意识地将一些新技术提前进行飞行验证,这枚火箭上一多半新技术都已经过飞行试验,可靠性得到了确认,一些没办法上天试验的,我们都在地面进行了充分验证。姜杰说。

  为此,运载火箭技术研究院首次采用新型机械壁板铣的方式,使得贮箱成功减重50公斤。

30日下午,长三乙完成常规燃料加注。1日将进行低温燃料加注。大力士是如何瘦身健体托举嫦娥的?有何新武艺?嫦娥三号运载火箭系统总指挥、总设计师和火箭专家们为您解析。

与嫦二相比,此次嫦三任务对精度的要求提高了三倍多,这使火箭的制导控制系统面临巨大的考验。早在2006年接到任务时,该研制团队就开始琢磨如何满足高精度的要求,经过反复讨论、验证,最终确定采用双激光惯组加卫星导航修正的复合制导技术。

  “强”起来

精雕细琢瘦下去

控制系统就是火箭的大脑,它直接关系到火箭的飞行姿态是否稳定,能否精确入轨。双惯组制导就好比是火箭的两只眼睛,而卫星导航的作用就是给火箭指路,不仅火箭能更清楚地自己看路,旁边还有卫星帮忙导航,这样就能保证火箭入轨的高精度。长三乙火箭副总设计师汪玲介绍说,这项技术在去年已经完成了飞行验证,效果也很理想。

  火箭发动机专家、中国航天科技集团公司六院院长谭永华说,与发射神舟十号用的长二F火箭相比,长三乙增强型增加了一个三子级。这级火箭由两台氢氧发动机和若干台姿控发动机组成。

要长途跋涉把3780公斤的嫦娥精准地送入远地点38万公里的地月转移轨道,已达到长征三号乙火箭的运载能力极限。长三乙增强型的起飞推力是600吨,要提高载荷能力,火箭自身必须瘦身。嫦娥三号探测器火箭系统总指挥岑拯说。

为了达到可视化的目的,图像技术的应用也是这枚火箭的一个看点。这不仅能让设计师们实时、直观地看到火箭飞行的状态,也能让普通观众通过电视直播画面清楚地看到火箭飞行中的几个分离动作。在此之前,设计师们只能通过观看模拟动画和参数来确定火箭飞行是否正常、稳定。

  “氢氧发动机使用液氢、液氧低温高能推进剂,采用泵压式燃气发生器动力循环,燃气串联双涡轮泵系统,具有双向摇摆,高空两次启动能力。它使嫦娥三号奔月之旅更加稳健。”六院副院长刘志让说。

中国航天科技集团公司运载火箭技术研究院为长三乙量身制定了三子级氢氧贮箱减重方案。贮箱的自重就像脂肪,承载的燃料就像身体蕴含的能量。在能量不变的情况下,脂肪越少,运载的能力也就越大。

正所谓外行看热闹,内行看门道。火箭副总设计师刘建忠说,设计师们主要是观察助推器分离、一二级火箭分离、整流罩分离、二三级火箭分离、探测器与火箭分离等几个火箭飞行中的关键动作的完成情况,这样就能直观地看到火箭飞行正常与否。

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