□ 文/陳 立 攝影/南 勇
執行此次發射任務的長三乙改進I型火箭,是專為北斗衛星導航系統中圓軌道(MEO軌道)雙星發射任務研制的新構型火箭,屬于長三甲系列火箭“金牌家族”中的“新面孔”。
長三乙改進I型火箭首次“披掛上陣”,就執行如此重大的中圓軌道雙星發射任務,這個“新面孔”究竟有何過人之處?這還要從此次雙星發射的任務特點說起。
火箭此次搭載的北斗MEO軌道衛星雖然比地球靜止軌道(GEO軌道)衛星要輕,但兩顆加起來也有4噸多重。雙星采用上下串聯式結構,火箭三子級完成末速修正后,要進行3次姿態調整和3次分離,分別是上星分離前調姿和上星分離、上星支架組合體分離前調姿和上星支架組合體分離、下星分離前調姿和下星分離。
“從星箭分離來看,這次比一箭一星分離多了兩次分離,整個分離過程還是比較復雜的。”長三甲系列火箭總設計師姜杰一語點中發射任務難點。
“為此,火箭首先要有足夠的運載能力,要能打得動;其次要能裝得下兩顆衛星;最后還要確保整個發射飛行過程安全可靠,把兩顆衛星送入預定軌道。要實現這些目標,長三乙改進I型火箭都沒問題。”姜杰說。在運載能力方面,長三乙改進I型火箭并無變化。如果用標準的地球同步轉移軌道來衡量它的運載能力,長三乙火箭是5.5噸,完全滿足此次發射的運載需求。
長三乙改進I型火箭的最大特點還是采用了雙星整體吊整流罩。相比以前,這次的整流罩變得更“苗條”了。同時,高達57米的長三乙改進I型火箭,也成了長三甲系列火箭中“個兒最高的”。整流罩的變動,也使得儀器艙的位置和里面布局發生了改變。據長三甲系列火箭總體副主任設計師張亦樸介紹,以前的儀器艙是被包在整流罩內,此次則單獨分離出來,安置在整流罩與火箭三級之間。
全箭上涉及到的新技術有6項,首飛的技術狀態更改有26項。 “因為要有這么多的新技術和技術狀態更改,所以我們在火箭的研制過程中,一共進行了30余項系統級研制試驗,在發射前進行了充分的分析計算、仿真和地面試驗驗證工作。”姜杰表示。
據悉,處于高強密度發射狀態的長三甲系列火箭,2010年8次發射都圓滿成功,去年也九戰連捷。今年計劃要執行9次發射,發射11顆衛星,其中有兩次是一箭雙星的發射。

垂直轉場
對于此次一箭雙星發射的成功,長征三號甲系列火箭的發射能力和發射效率都得到了很好的提升。未來,長征三號乙火箭還會不斷“進步”。例如,火箭將增加為四級,直接把衛星送入預定運行軌道,而非轉移軌道。

火箭頂部的整流罩

整裝待發的長征三號乙運載火箭