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揭秘长三甲系列:“金牌火箭”是这样炼成的

2018-02-12 19:30 来源:科普中国-军事科技前沿 

  适应更高需求 提升适应性

  技术创新是长征三号甲系列火箭的优良传统。长征三号甲系列火箭研制时期就采用了以大推力氢氧发动机、动调陀螺四轴平台、冷氦加温增压和氢气能源双摆伺服机构为代表的上百项性能先进的新技术,服役初期的长征三号甲系列火箭综合性能达到了国际一流水平。

  随着用户及卫星平台对火箭运载能力要求的提高,长征三号乙火箭在标准型基础上提出了一级和助推器加长,增加推进剂加注量的提高运载能力方案,实现了长征三号乙火箭标准GTO运载能力从5100kg到5500kg的跃升,进一步拓展了系列火箭进入空间的能力。

揭秘长三甲系列:“金牌火箭”是这样炼成的

长征三号甲系列火箭可以承担多种类型发射任务 史啸摄

  2008年4月25日,系列中的长征三号丙火箭首飞成功,成为中国首个非全对称火箭,标志着中国突破了非全对称火箭设计技术,使得中国高轨任务运载能力分布更加合理,实现了长征三号甲系列火箭真正的系列化、组合化。

  长征三号甲系列火箭还承担着北斗工程组网建设任务,为满足工程需要开展了大量的创新性工作,突破了以长征三号乙串连双星发射火箭设计、多轨道面设计技术、起飞滚转定向、双向高空风补偿、冷氦增压系统冗余等为代表的几十项关键技术,圆满完成了组网发射任务。

  长征三号甲系列火箭还承担了探月工程任务一期、二期发射任务,以及三期的验证任务。针对月球探测任务特点,长征三号甲系列火箭突破了地月转移轨道设计技术、多窗口和窄窗口发射等关键技术。圆满完成了嫦娥一号、嫦娥二号、嫦娥三号及嫦娥五号T1探测器的发射任务。

  适应北斗组网 提升可靠性

  可靠性工作是型号研制发展的基石,尤其对火箭组批生产和高密度发射的成功发挥了至关重要的作用。目前,长征三号甲系列火箭飞行可靠度已从研制初期的0.91提高到0.94(置信度0.7)的水平。

  火箭研制团队早期实现了姿态控制系统速率陀螺冗余,消除了速率陀螺单点失效故障模式,重点解决了火箭三级液氢液氧发动机结构改进,火箭可靠性工作初见成效,并开始步入持续改进的轨道。

  火箭研制团队针对控制系统和动力系统两项薄弱环节,开展了可靠性增长工作,着力提高平台、伺服机构等一批关键单机及三级发动机部分组件的可靠性,开展控制系统系统级冗余,实现了平台惯组主从冗余,消除了平台单点失效故障模式,实现了三子级发动机校准试车后不分解交付,满足了组批生产可靠性要求。

  近年来,随着可靠性工作的深入,火箭研制团队从整体上提高飞行可靠性,成为长征三号甲系列火箭可靠性工作的目标。针对全箭各系统,针对设计、工艺、测试多个环节,开展了多项可靠性增长项目。实现了助推增加射程关机、冷氦增压系统冗余方案等。

  长征三号甲系列火箭可靠性的不断提升,可靠性工作的广度、维度、深度、细度、力度进一步加大,取得了丰硕的成果,为系列型号的连续成功打下了坚实的基础。

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[责任编辑:肖春芳]

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