新動態(tài)：首飛40周年 細數“金牌火箭”長二丙火箭的那些“第一”

長征二號丙火箭是我國服役年限最長的火箭，1982年9月9日在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心首飛成功，將我國首顆應用型返回式衛(wèi)星送入太空，并在隨后的十年里包攬了我國所有返回式衛(wèi)星的發(fā)射任務，迄今已有四十年的歷史，回顧歷史讓我們一起細數下這枚“金牌火箭”身上的那些“第一”。

長征二號丙火箭首飛

(資料圖片)

服役年限第一名的火箭

1975年11月26日，由中國運載火箭技術研究院抓總研制的長征二號火箭將我國第一顆返回式衛(wèi)星準確地送入預定軌道，拉開我國常規(guī)液體推進劑火箭的帷幕。

為實現更重衛(wèi)星的發(fā)射，型號隊伍組織開展了長征二號火箭的改進設計。改型火箭近地軌道運載能力由1800公斤提高到2500公斤，可靠性同步大幅提升，因此另設“番號”——長征二號丙火箭。長二丙火箭首飛成功之后，便全面替代長征二號火箭執(zhí)行發(fā)射任務，實現無縫升級。

長征二號丙火箭

自1982年9月9日成功首飛以來，長二丙火箭現已服役40周年，是我國目前服役時間最長的運載火箭。其間通過構型火箭、系統(tǒng)改進，持續(xù)推進可靠性提升和運載能力增長。當前長二丙火箭長約43米，一、二級和整流罩直徑均為3.35米；起飛重量約242.5噸；2021年8月24日成功飛行的4.2米構型整流罩，已逐漸成為主力整流罩。

長征二號丙4.2米整流罩構型火箭

第一型榮獲運載火箭“全國質量金質獎”的“金牌火箭”

1982年9月9日，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，長征二號丙火箭成功發(fā)射我國第4顆返回式衛(wèi)星，完滿完成首次發(fā)射任務。自此，長二丙火箭一路穩(wěn)扎穩(wěn)打，伴隨中國航天事業(yè)“節(jié)節(jié)高”，創(chuàng)下了一個又一個的佳績。

1987年，長二丙火箭在成功發(fā)射我國第10顆返回式衛(wèi)星后，被中國質量協(xié)會授予“全國質量金質獎”，是我國第一型榮獲運載火箭“全國質量金質獎”的火箭。

長二丙火箭被中國質量協(xié)會授予“全國質量金質獎”

此外，長二丙火箭自1982年首飛之后，截至1998年底的17次發(fā)射均圓滿成功，因此被授予“優(yōu)質長征二號丙運載火箭金牌”，是我國第一型“金牌火箭”。

用途范圍第一名的火箭

我國以長二丙火箭為基礎，后又研制出了帶固體上面級的長征二號丙/FP、長二丙/SM、長二丙/SMA和帶液體上面級的長二丙/YZ-1S構型火箭。長二丙及其改進型火箭是長征系列運載火箭中唯一同時具備發(fā)射近地軌道（LEO）、太陽同步軌道（SSO）、地球同步轉移軌道（GTO）及大橢圓軌道衛(wèi)星能力的運載火箭，發(fā)射方式有單星發(fā)射、串并聯雙星、并聯三星發(fā)射、側掛多星發(fā)射。因此長二丙及其改進型火箭是我國目前運用最靈活、用途最廣泛的運載火箭。

長征二號丙火箭部分構型

“衍生”型號第一名的火箭

兩級狀態(tài)長二丙火箭是我國常規(guī)液體推進劑火箭的基石。在“下捆上改”的指引下，快速構建了我國常規(guī)液體推進劑火箭型譜，為我國宇航事業(yè)搭建好平臺。

加上液氫液氧的三子級即衍生出長征三號火箭，用于發(fā)射地球同步軌道衛(wèi)星，后續(xù)又衍生出長征三號甲、長征三號乙和長征三號丙系列火箭。

長征三號甲系列火箭

加上常規(guī)推進劑三子級，即衍生出長征四號火箭，用于發(fā)射太陽同步軌道衛(wèi)星。

長征四號丙火箭

捆綁四枚同類型液體助推火箭，即衍生出長征二號E大推力運載火箭；進一步改進優(yōu)化，則構建起我國空間站建設的“功臣、頂梁柱”——長征二號F火箭。

長征二號F火箭

第一型涉足國際發(fā)射服務的火箭

我國的對外發(fā)射服務和技術合作在1985年就開始了。1985年，中國首次參加巴黎國際航空展覽會，同法國公司簽訂了一份使用長二丙火箭在發(fā)射返回式衛(wèi)星的同時，搭載法國公司微重力試驗裝置的合同。這后來被看作是中國航天首次進入國際商業(yè)發(fā)射市場的標志。

長二丙火箭發(fā)射法國馬特拉公司微重力實驗裝置

1987年11月，中國又和一家瑞典公司簽訂合同，明確使用長二丙火箭搭載發(fā)射瑞典公司的“FREJA號”科學試驗衛(wèi)星，這也是中國首次簽訂的衛(wèi)星搭載發(fā)射服務合同；1992年10月6日，第十四顆返回式衛(wèi)星發(fā)射任務中圓滿完成搭載服務?？梢哉f，長二丙火箭是我國第一型涉足國際發(fā)射服務的火箭。

實現我國空間探索第一次國際合作的火箭

2003年12月30日，長二丙/SM火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射的探測1號衛(wèi)星是“雙星”計劃中的第一顆衛(wèi)星（赤道星）。地球空間雙星探測計劃是中國國家航天局與歐洲空間局的合作項目。長二丙/SM火箭的順利升空，實現了我國空間探索的第一次國際合作。

當中國科學院提出與歐空局合作開發(fā)地球探測雙星項目時，選擇什么樣的運載火箭是該項目的關鍵問題。長二丙火箭由于其輝煌的發(fā)射歷史而被選中。根據衛(wèi)星的工作軌道和姿態(tài)要求，長二丙火箭采用了全新設計的上面級。新型長二丙火箭不負眾望，首次發(fā)射一舉成功。

第一次將國產衛(wèi)星發(fā)射到大橢圓軌道的火箭

長二丙/SM火箭成功地將探測1號衛(wèi)星發(fā)射到了近地點550公里、遠地點66970公里的預定衛(wèi)星工作軌道，這是當時我國發(fā)射的工作軌道最高的一顆衛(wèi)星。發(fā)射到這么高的軌道，需要火箭具有相當大的推力，不僅要將衛(wèi)星送入軌道，還要將衛(wèi)星的姿態(tài)調整到一定的位置。

長征二號丙火箭

長二丙/SM火箭采用長二丙加固體上面級，其一、二級將衛(wèi)星與上面級送入停泊軌道；上面級與二級分離后，進行調姿、滑行、起旋，并在預定軌道變軌，使衛(wèi)星進入軌道；上面級再消旋、調姿，使衛(wèi)星的自旋軸垂直于黃道平面后，上面級再起旋至衛(wèi)星要求轉數，然后與衛(wèi)星分離。

第一次與上面級聯合執(zhí)行發(fā)射任務的火箭

長二丙/SM火箭最突出的特點是研制了一個全新的上面級。該上面級采用自旋穩(wěn)定的姿態(tài)控制方式，并針對自旋穩(wěn)定的特點，完成了大角速率長壽命慣組、四重分集GPS接收機、大推力小偏差固體發(fā)動機等重要技術的研制。

長征二號丙火箭

第一型在3個內陸發(fā)射場成功執(zhí)行過任務的火箭

早在2003年，長二丙火箭就已經見識過戈壁胡楊、踏上過黃土高原、走進過橫斷山脈，在酒泉、太原、西昌發(fā)射場執(zhí)行的發(fā)射任務均完滿完成，是我國第一型在內陸3個發(fā)射場都成功執(zhí)行過任務的火箭。

長征二號丙火箭

不同發(fā)射場的塔架設備及與運載的接口關系、氣候環(huán)境各不相同，要求火箭的適應性極高。高可靠性、高適應性是金牌火箭長二丙的代名詞。

第一型實現一子級受控再入的火箭

2019年7月26日，長二丙火箭在遙感三十號07組衛(wèi)星發(fā)射任務中搭載驗證了我國首個基于柵格舵的一子級再入控制技術。團隊先后突破寬馬赫數復雜包線的柵格舵再入子級氣動設計與精確預示技術、高動態(tài)強氣動耦合條件下的子級再入控制技術、大尺寸柵格舵鎖定展開與傳動技術、高集成度智能化電氣設計技術等實現系統(tǒng)設計-搭載飛行一次成功，實際落點距離理論落點僅偏差1.9千米。裝備后，一子級落點范圍將縮小96%以上。

實現一子級受控再入的長二丙火箭

第一型實現整流罩帶傘降落的火箭

2021年7月19日，長二丙火箭在西昌發(fā)射的遙感三十號第十組衛(wèi)星任務中成功搭載驗證了“整流罩再入控制用減速傘超聲速開傘”，“整流罩落區(qū)控制”關鍵技術得到突破，破解了整流罩再入過程跨音速段結構極易解體的難題，首次實現我國運載火箭整流罩帶傘降落。型號正在攻關的“整流罩落區(qū)控制技術”不僅將縮小整流罩落區(qū)面積縮小80%以上，更有望突破無損或輕損著陸、回收。

實現帶傘降落的長二丙火箭整流罩

40年來，長二丙火箭在我國航天人的接續(xù)奮斗中，技術上不斷創(chuàng)新完善，可靠性不斷提高增長，達到了任務適應能力強、可靠性高、任務響應周期短的先進水平。

（總臺央視記者 崔霞 陶嘉樹 航天科技集團一院 王偉童 陳奕君）

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