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长征二号丁(CZ-2D)火箭

百炼成钢,方能游刃有余 

唐明军 吴佳栋

日期 : 20161223

副题 : ——航天科技集团长二丁火箭同时在酒泉、太原实施发射任务记

        12月22日3点22分,由中国航天科技集团公司八院抓总研制的长征二号丁运载火箭,从酒泉卫星发射中心顺利升空,成功发射我国首颗全球二氧化碳监测科学实验卫星和3颗微纳卫星,卫星进入预定轨道。

        数天后,另一枚长二丁火箭将从太原卫星发射中心发射升空。同一型号火箭同时在两个卫星发射中心实施发射准备工作,创造了该火箭自诞生以来的第一次,也对火箭和试验团队提出了全新考验。

         今年,长二丁火箭有6次发射任务,是其诞生以来发射任务最重的一年。不仅如此,两枚火箭同时前往不同发射场,分流了试验团队。如何保证发射工作正常进行,成为摆在试验队面前的一道难题。

        长二丁火箭总指挥谈学军表示,目前长二丁火箭从进入发射场到发射升空一般需要20多天,时间跨度较长,涉及人员较多。为了不影响两个发射场的任务,试验队已经提前在人员上做了储备。

        在高密度发射背景下,试验队必须在保成功的前提下优化工作岗位和流程,缩短流程时间,减少岗位配置,提高工作效率和协作效率。

        任务量的激增对人员的要求不仅是数量上的,更是质量上的。长二丁火箭试验队十分注重“老中青”相结合的方式,通过“传帮带”的方式给“新人”提供更多学习机会,为高密度发射提供人员保障。

        长二丁火箭副总设计师冯淑红介绍,长二丁火箭一直保持着两批试验团队同时工作,一批跟随火箭进入发射场保障发射任务,另一批留在“家里”负责设计和总装总测工作。

        “目前两批试验团队共100多人已经兵分两路进入了不同发射场。为不影响‘家里’的工作,在发射场的试验队员会利用空余时间,继续从事设计工作。”冯淑红说。

        同发射场同弹道设计

        太原卫星发射中心地处我国北方腹地,是长四火箭的主要发射场。而长二丁火箭自1992年首飞以来,在之前的30次发射任务中,一直扎根在酒泉卫星发射中心。

        突然入驻另一个发射场势必要求火箭和地面配套设备有所改进。

        “不同发射场对火箭的飞行弹道设计、发射塔架电路连接、窗口选择等要求都不一样。尤其是在火箭残骸落点选择上,需要重新设计飞行弹道,以免落入人口密集区,造成地面财产损失。”谈学军说。

        目前,长二丁火箭在酒泉卫星发射中心发射升空后,一子级残骸主要坠落在青海省境内;而长四火箭在太原卫星发射中心升空后,一子级则主要坠落在陕西省境内。

        冯淑红表示,为了不改变弹道设计,确保万无一失,长二丁火箭与长四火箭在技术上有很多相同之处。因此,在太原卫星发射中心实施发射时,长二丁火箭一子级残骸落点将采用长四火箭的残骸坠落点。

        只为更好满足客户需求

        火箭的运载能力有多大,航天的舞台就有多大。载荷大小不仅代表一个国家自主进入空间的能力,也体现着最终利用太空和发展太空技术的能力和水平。

        火箭运载能力除了取决于装载推进剂多少、发动机推力大小等外,选择合适的飞行弹道和残骸坠落区同样很重要。

        谈学军表示,如果火箭的飞行弹道改变了,火箭残骸坠落点也会随着改变。为了避开人口密集区,火箭会有意识地少加或多加推进剂。

        长二丁火箭之所以能将1吨多重的载荷送入太阳同步轨道,靠的就是上百吨重的液体推进剂和先进的发动机技术。

        冯淑红表示,长二丁火箭的一子级和长四火箭一子级在发动机、推进剂量、结构上完全一样,因此前往太原卫星发射中心实施发射任务时,不会对运载能力产生影响。

        不管长二丁火箭前往哪个发射场发射,怎么改进技术设备,都是为了更好地满足客户需求。

        用谈学军的话来说,长二丁火箭一直处于不断改进、创新中,适用于长二丁火箭的上面级也已经进入工程研制阶段,计划在明年下半年实施首次发射,将来可以为客户提供更多、更好的选择。

金牌火箭实力托起中国量子星

来源:中国航天报     日期:2016/08/17

——记金牌火箭长征二号丁的第29次护送之旅

8月16日凌晨,当奥运健儿们向金牌发起冲击时,由中国航天科技集团公司八院研制的“金牌火箭”长征二号丁迎来了它的第29次飞行——护送世界首颗量子科学实验卫星升空,并又一次用成功捍卫了自己的金牌荣誉。

运送一名明星乘客与运送普通乘客有何不同? 长二丁火箭总指挥谈学军称,对火箭来说没有任何区别,都是要把乘客安全、准确地送到目的地。但公众了解到的故事却有不同。在高曝光的信息背后,下面这些或许是你所不知道的。

降低轨道从600公里到500公里

在此次发射任务中,量子科学实验卫星的目标轨道是高度约500公里、倾角约97.37度的太阳同步轨道。而在发射的10个月之前,它的瞄准轨道还是600公里。

“临近去年年底的时候,卫星方考虑到卫星的抗辐照等因素,提出要将预定轨道从600公里降至500公里。”谈学军介绍。

轨道高度降低100公里,看起来更容易了,但对于总体设计和测试已经完成的火箭来说,降轨意味着包括轨道设计、飞行程序设计在内的大量设计工作要重新来,报告重新写,控制系统和飞行软件等也要更改。如此一来,大约增加了4~5个月的工作量。

时间,对于处在高密度发射期的长二丁火箭来说,是极其宝贵的东西。今年,长二丁有6次发射任务,明年这个数量要增至8~10次。工作的优化、人员和队伍的合理配置等“多齿轮咬合”才确保了高密度下的有序运转,此时骤然而至的4个月返工期,必须靠队员们“抢”出来。

而让火箭“两总”们真正担心的,是随之带来的风险——如果有一处没有复核、没有替换,就有可能带来失败风险。

推迟发射火箭在火车里等20多天

发射前,很多人都有一个疑问:量子科学实验卫星瞄准的窗口是7月,怎么到8月中旬才发射?

“原定6月12号出发,当时火箭已经装完车,准备开拔了;卫星方发现了问题,进场和发射日期都推迟了”,谈学军说,“于是装火箭的火车停在厂房里,等了20多天。”

这一等,等来了酒泉卫星发射中心最热的时候。7月,长二丁火箭和量子卫星进场后,遇上了连续高温天气,酒泉多次发布高温红色、橙色预警,发射场最热时气温超过了40度。

这是长二丁火箭少有的在如此高温环境下开展发射场工作。比起人的不舒服,试验队更担心火箭“太热”。

“火箭对温度是有要求的,特别是一些敏感器件。火箭在高温下转场、测试、上塔,一定要采取保障措施,控制在合适的温度范围内。”长二丁火箭总设计师洪刚说。由于很少面临这样的高温考验,他不由得对火箭多了一份担心。

侧壁搭载史上最重的一次

量子科学实验卫星的重量是640公斤,对于500公里轨道高度运载能力近2吨的长二丁火箭来说富余较大。为了充分利用火箭的能力,这次发射决定“加两个小板凳”——以量子卫星为主星,另外搭载两颗小卫星。

与2015年发射吉林一号组星时类似,两颗小卫星采用侧壁搭载的方式,把小卫星的“座位”放置在支撑舱的侧壁上。然而,发射吉林一号时,侧壁搭载的小卫星最重的也才95公斤,而这次搭载的稀薄大气科学实验卫星却重达110公斤,是长二丁火箭侧壁搭载最重的一次。

这个重量侧壁能不能承受得住?会不会对主星产生影响?带着这样的疑问,火箭研制人员对侧壁进行了一系列静力试验,不断考验它的强度,摸索余量和极限,通过大量地面试验进行了充分验证。

与此同时,长二丁火箭开始建立100公斤和10公斤级的搭载标准接口,为以后搭载小卫星铺路。

金牌服务主动专业不扯皮

量子科学实验卫星是中科院空间科学先导专项的第3颗卫星。专项首批立项研究的4颗科学卫星,有3颗(暗物质粒子探测卫星、实践十号返回式科学实验卫星和量子科学实验卫星)是由长二丁火箭发射。

长二丁队伍善于用口碑和服务把新用户变成老客户,如今合作对象遍布国内外。前不久,中科院国家空间科学中心给八院送来一封感谢信,盛赞长二丁火箭研制队伍,其负责人说:“八院火箭是金牌,服务也是金牌。”

对于金牌服务,洪刚认为,首先是火箭能把卫星准确送入预定轨道,这是前提;其次就是尽心尽力提供保障服务,积极快速地响应用户需求,给予专业建议,出现问题不推诿不扯皮,还会主动为用户考虑。

在为实践十号和量子卫星提供发射服务期间,分别出现了卫星临时更改落区和降低轨道、推迟发射时间等情况,对此,长二丁火箭研制队伍没有抱怨或者讨价还价,而是全力配合、耐心等待。

服务意识是谈学军和洪刚在多个场合嘱咐大家的话。不过,在试验队进场动员会上,谈学军讲的更多的是“失败”。他把过去火箭出现过的差错和失误案例讲给大家听,警示队员们吸取教训,不要掉以轻心。

长二丁火箭是少有的保持100%成功率的火箭之一,但“两总”很清楚,毕竟它的总发射次数还不足30次。整个队伍只有不骄不躁,把每一发火箭都当成第一发来对待,才能不断续写成功。王娟/文 马骥/摄


特稿|他们,为量子卫星“搭天梯”

2016-08-16 09:08 来源: 新华社

8月16日凌晨,在中国西北荒漠大地的震颤中,一枚火箭喷射着明亮的火焰,升上如墨的夜空,越飞越远,最后变成一个小亮点,消失在繁星之间。

观看发射的人们兴高采烈地纷纷散去。然而在酒泉卫星发射中心的指挥控制大厅,长征二号丁运载火箭的指挥和设计师们还在紧张的读取火箭传来的数据,直到点火13分钟后,他们确认火箭已经将世界首颗量子卫星,以及同时搭载的另外两颗卫星准确地送入预定轨道,才终于舒了一口气。

这是长二丁火箭的第29次发射,长征系列火箭的第234次发射。自去年年底以来,长二丁火箭已将包括暗物质卫星、实践十号、量子卫星在内的一系列空间科学实验卫星送入太空。

“科学家要在天上做世界上最尖端的实验,探索最神奇的物理现象,我们要为科学家‘搭一座天梯’。”中国航天科技集团上海航天技术研究院长征二号丁运载火箭总指挥谈学军说。

放飞星星

长征二号丁火箭是在长征四号火箭的第一、二级的基础上研制的,用于发射低地球轨道和太阳同步轨道的卫星,1992年8月9日首次发射,至今成功率100%,被誉为“金牌火箭”。

量子卫星的发射准备工作在一年中最热的季节。酒泉卫星发射中心气温连续多日达到了40多摄氏度。

谈学军说,1992年长征二号丁的第一枚火箭就是在基地一座建设于20世纪70年代的红砖厂房中组装测试的。“24年前,我们的前辈也是在这样炎热的季节到沙漠里发射火箭。那时没有空调,他们晚上抱着水桶睡觉,水桶里盛着井里打上的凉水。”

自1970年东方红一号卫星发射以来,中国进入太空的能力逐步进入世界先进行列。

据介绍,过去5年,全世界每年运载火箭发射量为70至80次,其中中国每年近20次。

中国航天科技集团总经理助理陈学钏说,长征系列运载火箭已飞行200多次,前100次用时37年,而后100次仅用了7年。“十三五”期间中国年均宇航发射次数将达到30次左右。过去5年,中国发射成功率达97.7%,为世界最高。2016年,中国航天科技集团计划实施25次左右的宇航发射任务,这也将是中国年宇航发射次数首次突破20次。

长二丁火箭总指挥谈学军。(上海航天技术研究院 马骥摄)

谈学军说,近两年长二丁的发射量差不多占中国宇航发射量的四分之一。2015年长二号丁承担了4次发射任务,将7颗卫星送入太空。2016年计划承担6次发射任务,将12颗卫星送入轨道。“和10年前相比,我们的工作节奏越来越快,在发射场准备的时间越来越短。”

一年6次发射,意味着谈学军有近半年都要在发射基地度过。从上海到西北荒漠来往十多次,看着戈壁滩上的胡杨黄了又绿,绿了又黄。

自谈学军2010年担任长二丁的总指挥后,已经发射了17枚火箭,将近30颗卫星送上太空。而如果算上他曾经担任长征二号和长征四号副总师的经历,他参与研制与发射了三四十枚火箭。

积累了30多年火箭知识的谈学军对火箭的无数细节都了如指掌。带领团队从事着最一丝不苟的工作,要确保团队中的上百个成员、火箭上数万个零件、成千上万个环节不出任何差错,谈学军说:“我们都是一部大机器上的不同部件,团队里的每个成员都发挥着各自的职能,合作起来共同运行。”

为火箭拧螺钉

25岁大眼、清秀的徐超是长二丁火箭最年轻的总装操作工。他戴着头灯在昏暗、狭小,弥漫着机油、酒精、油漆、涂料混合气味的火箭舱内轻灵地上下攀爬挪动。为了不碰到周围密密麻麻、错综复杂的管线,他有时蹲下,有时躺着,有时跨着两脚,有时弯着腰。数不清的螺钉、螺母、垫圈不能安错一个,拧螺母的力度要不大不小。

“火箭不像汽车,组装是纯人工操作的,有些活是比较吃力的。”徐超说,“在火箭舱内安装设备,人要卡着缝隙中干活,有的地方手都难以伸进去,要弓着腰,这样一干就是一小时,腿麻了就换个姿势,连续干上两天,屁股特别疼。”

毕业于上海一所中专的徐超曾经获得过上海市钳工比赛一等奖。“我小的时候不是很爱学习,但对机械装配很感兴趣,动手能力很强。”他2009年工作赶上了长二丁大发展的时期。“经我的手组装的火箭很多很多。”

“我们这型火箭飞了那么多次都是成功的,关键就是我们要特别认真,稍稍有一点错误,火箭就会掉下来。我们平时精神压力蛮大的。”他说自己也犯过错。“每天对着成百上千、长得都差不多的插头,有一次眼睛一花就接错了。好在我们有一道道关检验,没有造成影响。”

徐超拧螺母的扳手五花八门,一看到螺钉,他就知道要用什么扳手。每天开工前,他要提前准备好需要用的工具,收工还要认真清点工具,生怕会遗漏在火箭里。

徐超是90后独生子。“做这个工作前我是个很马虎的人,从来不会整理东西。工作后才学会有条理,这也是一种成长。”

他说,虽然平时的工作有些枯燥,但是看到火箭飞起来的时候特别开心,觉得一切付出都值得了。

“我希望一辈子能把这个工作做好。中国的航天事业会一直发展,火箭在飞,我有工作,我能生活,这就很好。”徐超说。

27岁的陆江阅曾经因为没有考上大学而感到人生迷茫。他上初中时在电视中看到神舟五号载人飞船首次将航天员杨利伟送入太空,便对航天很感兴趣。2008年,他进入上海航天技术研究院下属的火箭总装厂,从事宇航产品零件检验工作。

“我一开始检验的是单个零件,但不知道这些零件会安装到火箭的什么位置,怎么使用。后来跟着师傅到总装厂房里看到了火箭,虽然离得远远的,但是特别激动。”从此找到人生目标的陆江阅说:“哪怕为火箭拧一颗螺钉也是好的。”他通过上夜大,拿到了大学文凭。

后来他调到总装部门负责质量检验。“检查燃料贮箱、整流罩里的多余物是最难的,很多航天任务的失败是由于多余物引起的,要特别仔细认真,要有很高的责任心。”

陆江阅在检查仪器设备。(上海航天技术研究院 马骥摄)

总装操作工先用绸布倒上酒精在整流罩内反复擦上几日。之后陆江阅戴着头灯钻进去,用眼睛看,用手摸,或用胶带一块块粘,检查是否有金属屑,不能允许有大于0.1毫米的多余物。

“我一直都喜欢火箭,我觉得这个工作能让我实现人生的价值。人向往飞行,冲破大气层,我们的火箭能把卫星送入太空,这非常有意义。”陆江阅说。

摆脱地心引力从来不易

量子卫星发射成功后,放飞火箭的人们用爆竹烟火庆祝又一次成功。无论是火箭总指挥、总师还是装配工人,这都是他们最放松的时刻。然而,这样的时刻非常短暂。第二天,他们又要开始为下一次发射而紧张忙碌了。

“我们从开始干航天这一行就被要求,只能成功,不能失败。”谈学军说。但是国际统计显示,100%成功实际是不可能的,火箭发射的成功概率为95%至98%。

“火箭上有上万个元件,都是人做的,怎么保证这么多人一点差错都没有呢?我们只有通过采取措施,是尽量减少人为差错,发现产品隐患。”谈学军说。

这位火箭总指挥承认自己每次发射前的那一瞬也会紧张。“火箭、卫星、飞船都要尽量做到有冗余设计,但是火箭的很多部位是没有办法做冗余的,例如燃料贮箱、发动机。如果发动机工作不正常,发射就肯定失败。”谈学军说。

最让他不能忘怀的是自己成为总指挥后带领团队发射的第一枚火箭。当时长二丁火箭有很多新研制的产品、新的状态,而那一次在发射场出的问题最多。试验队员连续多个通宵排查故障。“当时我的压力特别大,但是干这行就要耐压能力足够强大。”

今年40岁的冯淑红是长二丁的副总师。她曾经的理想是当老师,冯淑红说自己是稀里糊涂入了航天这一行。“虽然女性做航天可以很细心,但是压力确实非常大。”

“发射前总指挥和总师都会很紧张,虽然他们不表现出来,但是我们能感受到。以前有位老总,发射前牙疼,睡不着觉。”她说,干这一行,时间越长,对火箭越熟悉,越不放心。“成功与失败有统计概率,我们都希望不要落在失败的那个区间。”

已经参与了11次火箭发射任务,第4次担任控制分队队长的马晓峰,管理的是火箭的惯性组合装置、箭载计算机和伺服机构,它们就像火箭的“眼睛、头脑和手脚”,决定着火箭的飞行方向和速度。

“我第一次看火箭发射时,我的前任队长在发射现场哭了。我当时不理解,为什么要哭呢。等我当上了队长,发射前我很自信,肯定没问题。但是火箭快要起飞的时候,我心里特别紧张,手脚都在抖。当火箭飞起来,一切正常后,我也想哭,看到队员在身边,我才使劲忍住。”马晓峰说,“只有了解了火箭的全局后,我才理解成功非常不易。”

“金牌火箭”的未来

2016年是中国宇航发射极为频繁的一年,使用清洁燃料的新一代运载火箭长征七号已经成功首飞,推力最强大的长征五号也将在下半年首飞。

今年40岁的长二丁火箭总设计师洪刚说,新一代运载火箭全面取代现役火箭有一个过程。现役火箭具有简洁、成熟、可靠的特点,短期内仍不可替代。

他说,通过创新、优化可以使现役火箭具有更高的可靠性、更低的成本和更高的效率。“火箭技术是相通的,我也参与了新一代火箭的论证,新的技术也可应用到现役火箭上,提高其生命力和竞争力。”

谈学军说,清洁燃料是未来火箭的发展方向。火箭除了运载能力的提升,还要考虑经济性。每一型火箭都有它适用的领域,长征二号丁火箭还能使用至少十年以上。

据介绍,由于长二丁运载火箭的高可靠性,近年来它也为国外的卫星承担了发射任务,已为土耳其、厄瓜多尔、阿根廷、西班牙等国家发射过卫星,并计划在未来两年再为委内瑞拉等国家发射卫星。“我们在国际市场的优势是目前保持了100%的成功率和高性价比。”谈学军说。

2011年,长二丁火箭在与俄罗斯第聂伯火箭、日本H2火箭同台竞标中胜出,争取到土耳其卫星发射服务。2012年12月19日,长二丁火箭成功发射土耳其卫星,并创造了中国运载火箭入轨精度新纪录,比一般设计要求提高了10倍以上。这次任务为后来承担国际商业发射赢得了良好的口碑。

为了降低卫星发射成本,适应一箭多星的发展趋势,长二丁研制团队还在研发被称为“太空巴士”的多星上面级,其发动机可实现20次重复启动,可一次将10颗卫星放置在不同高度的轨道上,形成多星部署和星座快速组网能力,承担军民中小型航天器多样化发射任务。

“目前适用于长征二号丁、长征四号火箭的通用多星上面级已经进入工程研制阶段,计划2017年下半年发射。”谈学军说。


长二丁金牌火箭提供金牌发射服务

来源:中国航天报     日期:2016/06/08

近日,中国科学院国家空间科学中心向中国航天科技集团公司八院送来了一封感谢信,盛赞长征二号丁型号队伍以用户为中心,提供快速、优质的服务。其负责人说:“八院火箭是金牌,服务也是金牌,与八院合作很愉快。”

落区更改,火箭设计重新做

        去年6月,承担实践十号返回式卫星发射任务的长二丁火箭正准备总测时,工程大总体中科院向八院下发文件指出,卫星返回落区由四川遂宁地区更改为内蒙古四子王旗。

        长二丁副总设计师李建强介绍,“更改后,原先的火箭设计方案需要全部推倒重做。同时,发射轨道的变化,使火箭发射方位也发生了改变。为此,箭体上的遥测天线和外安天线的安装位置需要重新设置并打孔,还要填补原来的孔口,完成箭体图标的喷涂,开展箭塔接口的协调。完成这些工作按常规需要增加6个月的时间。”

       长二丁总指挥谈学军在动员会上告诉研制人员:“无论困难多大,我们都要把满足用户的要求放在第一位。打破常规、快速响应、快速服务,确保任务节点不受影响。”

约束多,反向设计严控风险

        805所总体室副主任设计师朱亮聪介绍,长二丁火箭当时面临着5个方面的困难,805所、803所、804所、149厂等所涉及单位积极主动地解决问题,力争将进度抢回来。

研制团队按项目排流程、排计划,加班加点并行设计,结果提前两个半月完成了火箭的重新设计。

        由于更改后的方案受诸多条件约束,很多项目来不及改造,长二丁火箭根据已有条件进行反向设计。比如针对瞄准间无法重新建造的问题,大胆创新,首次采用其他型号的瞄准间,运用开塔方式进行火箭瞄准;针对国内目前高度最低的圆轨道,在型号中首次采用偏航机动方案,提高了火箭子级落区的安全性。

         返回落区的更改带来了与发射相关的5大系统37项技术状态的变化,长二丁型号组织各系统清理更改项目,将风险逐一细化分解。

        长二丁型号队伍在发射场首次提出并推行“四化”措施,即强制检验点声像记录模板化、班前会表格化、测试操作标准化、岗位职责精细化,有效避免了质量问题的发生。

         之前,长二丁已成功发射了6颗返回式卫星,但最近一次发射还是2005年。11年来,无论是发射场系统,还是火箭本身都发生了很大的变化,当年参与研制的职工绝大部分已不在研制一线了。朱亮聪说,“实践十号返回式卫星是个状态变化很大的返回式卫星,我们火箭为此做了许多适应性的改进。”

        长二丁火箭成功发射实践十号返回式卫星,返回舱成功着落回收。用户对此给予好评。近日,中国科学院将与八院洽谈后续合作事项。(尹林发)


       航天科技集团第八研究院实践十号运载系统总指挥谈学军介绍,这次发射实践十号距离长二丁上一次发射返回式卫星已相隔11年。中国之前研制的返回式卫星回收点都在四川中部遂宁山区,因为当时那里人口和城镇相对较少。但随着经济快速发展,近年来遂宁山区人员密度增大,为保护当地百姓的人身和财产安全,同时也为了方便卫星搜寻回收,实践十号的回收点在去年改为内蒙古四子王旗。

     “因此,火箭的整体参数也根据这一变化做了相应调整。此外,为了在发射前为装载生物样品预留时间,火箭燃料加注的时间也提前了。”谈学军说。

       到目前为止(2016.04),长征二号丁已经发射了27次,先后将39颗卫星送入太空,保持了百分之百的成功率,赢得“金牌火箭”之称。实践十号是长二丁发射的第二颗中国空间科学系列卫星。长二丁去年底成功将暗物质粒子探测卫星“悟空”送入太空,今年还将发射中科院研制的量子卫星和碳卫星


长二丁:时隔十一年再送返回式卫星  

 (FSW-3-5  上次发射日期:2005年8月29日 返回日期:2005年10月17日)

控制系统双捷联组合导航新技术火箭的完美首飞。

         中国电科27所研制的C频段高精度测速设备及某系列S频段测控系统在火箭升空主动段及卫星变轨、姿态控制等飞行控制过程中发挥了关键作用。32所为运载火箭组合导航新需求而全新研制的飞行控制软件、箭载计算机等新产品,作为运载火箭计算与控制的核心产品,经历了首飞箭的考验,为本次发射试验成功发挥了核心作用。

         迄今,27所、32所圆满完成了2015年全年多次航天型号发射任务。27所航天型号发射测控任务及轨运行航天器飞行控制任务,对测控系统可靠新要求更高。27所通过精心制定设备维修改造方案排除设备隐患,确保了各次航天发射任务及在轨运行航天器飞行控制任务的顺利完成。32所则继续以靶场产品开箱合格率100%、软硬件产品“零故障”、靶场操作“零失误”的佳绩,保证了2015年度十次航天任务的“十全十美”。

        为了适应暗物质粒子探测卫星发射,长征二号丁运载火箭做了两项重大调整。

变化之一:换角首映 控制系统变身上新戏

        本次发射暗物质卫星的火箭技术状态变化主要体现在控制系统发“角色变化”上。据火箭总指挥谈学军介绍,这发火箭采用“激光+光纤”双捷联惯组主从冗余替代以往的“平台+激光”主从冗余方式。

        2010年,长二丁火箭首次采用“平台+激光”的主从冗余控制系统以后,激光捷联惯组一直作为平台系统的辅助。而在此次发射的长二丁火箭上,激光捷联惯组开始登台“唱主角”,以往“唱主角”的平台系统则功成身退。

       此外,为了进一步提高控制系统的可靠性,除了激光捷联惯组,光纤捷联惯组作为辅助导航系统被首次引入了控制系统。

       相对于使用了几十年的机电式平台系统,“激光+光纤”属于光学式平台系统,没有机械结构,活动部件减少了很多,不但精度提高了,可靠性也有提高,并且成本也降了一些。谈总认为“激光+光纤”也是未来运载火箭控制系统发展的一个重要趋势。

变化之二:瘦身减重 设计生产双管齐下满足最重卫星

       此次托举的暗物质卫星是长征二号丁火箭执行500公里高度太阳同步轨道发射任务中最重的一颗卫星。

       据了解,根据八院和客户达成的协议,卫星质量不大于1900千克。由于当时确定方案时,卫星还正在研制,卫星质量实测值只能等到成品研制出来。所以,科研人员从设计到生产,从方方面面使劲,第二级减重、控制系统减重、燃料储箱减重……尽量提高火箭的运载能力,最终达到了2044千克的理想结果。


新华网酒泉12月17日电(记者喻菲 吴晶晶 姬少亭)17日清晨在酒泉卫星发射中心,有着“金牌火箭”之称的长征二号丁运载火箭成功地将近1.9吨重的暗物质粒子探测卫星“悟空”送入预定轨道。

  这是中国航天科技集团公司上海航天技术研究院研制的长二丁运载火箭执行的第16次飞行任务,该型火箭保持了百分之百的成功率。

  暗物质卫星工程运载系统总设计师洪刚介绍,这次是长二丁火箭500公里太阳同步轨道所运载的最重的一颗卫星。为了提升运载能力,专家对长二丁火箭做了一些改进,以减轻重量,提高可靠性,降低成本。

  他将火箭上感知其位置、姿态、速度的装置比作火箭的小脑。“我们为火箭安装了更先进、稳定的两套‘小脑’——激光惯组和光纤惯组,有主有备,提高了可靠性,还为火箭减轻了二三十公斤的重量。而充当火箭‘大脑’的计算机也装了三块主板,任何一块出问题,都不会影响到整个任务的成败。”他说。

  此外,专家还为火箭挑选了质量较轻的推进剂贮箱,进一步减轻了重量,提高了运载能力。

  暗物质卫星工程运载系统总指挥谈学军说,因为对执行本次发射任务的长征二号丁运载火箭进行了一些技术改进,为了保证可靠性,技术人员做了充分的地面试验,并针对新开发的飞行软件进行了上千次的考核。

  据介绍,由于长二丁运载火箭的高可靠性,近年来它也为国外的卫星承担了发射任务,已为土耳其、厄瓜多尔和阿根廷发射过四颗卫星。


1990年,为研制发射可靠性高、经济性好的常规推进剂运载火箭,由原国防科工委下发《关于长征二号丁运载火箭研制任务书的批复》,明确了长征二号丁运载火箭的研制任务,上海航天技术研究院在充分继承长征四号火箭的成熟技术基础上开始了长征二号丁火箭的研制。1992年8月9日,长征二号丁火箭首次发射返回式卫星即获成功,成为了中国长征系列火箭家族中的一员。

2000年开始长征二号丁02批火箭的方案设计,可靠性指标在置信度为0.7时由0.95提高到0.97。2010年8月24日,采用冗余技术的火箭成功将天绘一号卫星送入预定轨道。2014年,火箭应用了引入组合导航技术,火箭的入轨精度得到了显著提高,可满足有高入轨精度需求的客户。

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