揭秘长三甲:北斗组网工程的“专属列车”

2018-02-13 来源:科普中国-军事科技前沿 作者:赵清建

  编者按:

  北斗卫星导航系统(以下简称北斗系统)是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要,自主建设、独立运行的卫星导航系统,是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要空间基础设施。目前,我国正在实施北斗三号系统建设,计划到2020年前后,完成30余颗卫星发射组网,为全球用户提供服务。

  北斗系统,在建设过程中实现了核心关键技术的全面突破,涌现出大批优秀科研攻关团队和个人。即日起,《军事科技前沿》将持续聚焦北斗系统建设,解读其中的核心装备、关键元器件等重要技术突破,以及在这背后默默付出的科技工作者和他们所展现出的科学精神。

  出品:科普中国

  作者:赵清建

  监制:光明网科普事业部

  2月12日,长征三号甲系列火箭将北斗三号“一箭双星”的形式送入预定轨道,继1月12日以来,短短一个月,长征三号甲系列火箭先后两次“一箭双星”发射,成功将四颗北斗卫星送入太空。

  

  2月12日,北斗三号工程第五、六颗组网卫星在西昌发射。梁珂岩摄

  北斗组网工程的“专属列车”

  长征三号甲系列运载火箭由长征三号甲、长征三号乙、长征三号丙(简称长三甲、长三乙、长三丙火箭)三种大型低温液体运载火箭组成,由中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院抓总研制。

  长征三号甲系列运载包揽了目前我国所有高轨道航天器发射任务,是长征系列运载火箭高强密度发射的“主力”,是我国目前高轨道上发射次数最多、成功率最高的火箭系列。

  

  正在进行星箭对接(中国航天科技集团供图)

  从1994年2月8日长征三号甲火箭首飞成功至2018年2月, 长征三号甲系列型号共完成了84次发射,成功率近98%,在我国通信卫星工程、探月工程、北斗工程、风云气象卫星工程等重大工程以及国际商业卫星发射服务中发挥了关键作用。

  自2000年10月31日,长征三号甲系列运载火箭发射我国发射第一颗北斗导航卫星算起,至今共进行了27次发射,将33颗北斗导航卫星成功护送升空,发射成功率百分之百(其中包括6次一箭双星发射),因此长征三号甲系列火箭也被称为北斗组网工程的“专属列车”。

  我国目前唯一的中高轨道运载器

  长征三号甲系列运载火箭是我国现役中型高轨运载火箭中运载能力最大、技术最复杂、适应性最强、发射次数最多、发射密度最大的火箭群体。其最大地球同步转移轨道运载能力达到5500kg,并且形成了从2600kg到3900kg、再到5500kg的合理能力梯度,入轨精度与当今世界主流运载火箭相当,能够满足我国当前各种中高轨道有效载荷以及当今世界上绝大多数地球同步转移轨道有效载荷的发射任务,是我国目前唯一的中高轨道运载器,也是参与国际卫星发射服务市场竞争的主力。

  通过持续不断的技术创新和可靠性成果的工程应用,长征三号甲系列运载火箭的综合技术性能达到了国内领先和国际先进的水平,主要表现在任务适应性强、飞行成功率高、发射数量及发射密度高等几个方面。

  

  火箭已准备就绪等待发射(中国航天科技集团供图)

  在任务适应性方面,长征三号甲系列火箭不仅能够发射传统的地球同步转移轨道(GTO)和太阳同步轨道(SSO)有效载荷,还能够执行倾斜地球同步转移轨道(IGSO)有效载荷、中圆轨道(MEO)有效载荷的发射任务,还可以执行地月转移轨道(LTO)有效载荷发射任务及深空探测任务。

  同时,长征三号甲系列火箭还具备大型卫星的双星发射能力、末级长时间滑行能力、窄窗口/多窗口甚至零窗口发射能力、低温推进剂加注后推迟24h不泄出再次发射的能力。这些技术保证了长征三号甲系列运载火箭能 够满足绝大多数有效载荷的发射任务需求。

  创造单一系列火箭型号最高密度发射纪录

  在飞行成功率方面,长征三号甲系列火箭至今完成了84次发射,成功率近98%。基于出色的发射记录,长征三号甲系列火箭在商业卫星发射服务中的保险费率已经处于国际最低水平。

  在发射数量方面,近几年来长征三号甲系列火箭在国内一直遥遥领先,在国际上也处于先进行列,年均发射数量保持在10次左右;在发射密度方面,2015年长征三号甲系列火箭创造了109天实施7次发射全部取得圆满成功的中国航天新纪录,平均17天发射一枚火箭的任务周期也与当今世界的主流火箭水平相当。

  2018年,长征三号甲系列火箭预计完成14次发射任务,超过长征系列运载火箭全年发射任务的1/3。

  长征三号甲系列火箭实现了109天连续完成7次发射圆满成功、平均间隔17天一次的中国航天史上单一系列火箭型号最高密度发射的纪录,成为了长征系列运载火箭家族中发射次数最多的一型火箭。

责任编辑:王超

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