长征四号系列“金牌火箭”征战天疆17次连战告捷

发布时间:2009-03-06

  
  
  2004年11月6日,长征四号乙火箭将资源二号卫星送入太空。     
  

    编者按:从1988年9月成功发射风云一号A星,到2008年底发射遥感卫星五号获得圆满成功,长征四号系列运载火箭在20年中执行了17次卫星发射任务,以首发成功、发发成功的骄人战绩,创造了中国运载火箭发射史上的一个奇迹。这期间,火箭研制队伍历经了诸多磨难,并在磨难中练就了过硬的思想、过硬的技术和过硬的作风。
                
  20年风雨征程,20年岁月如歌;
  17次征战天疆,17次铸就辉煌。
  屈指算来,由八院抓总研制的长征四号系列运载火箭(由长征四号甲、乙、丙火箭组成)从1988年首次出征成功发射风云一号A星起,到2008年底第17枚火箭发射遥感卫星五号获得圆满成功,历时整整20年。漫长的20年,完美的17次发射,长征四号系列运载火箭做到了首发成功、发发成功,创造了中国运载火箭发射史上的奇迹,为中国航天的发展立下了赫赫战功。
  为此,在今年初召开的中国航天科技集团公司型号工作会上,总经理马兴瑞代表党组向长征四号系列运载火箭“两总”授予了“金牌火箭”牌匾。
  “长四”传奇多 甘苦寸心知
  长征四号甲火箭从开始研制到首次发射,前后经历了10年光景。这个漫长的过程,时常会让第一任总设计师孙敬良院士感叹不已:十年磨一剑,甘苦寸心知。
  1984年夏天的那次试验,在长征四号火箭发展史上具有里程碑式的意义。火箭进入初样研制的关键时刻——对动力装置系统进行热试车考核。
  在发动机点火试验前,一位操作员由于情绪过于紧张,碰落了未拧紧的加注接头。刹那间,毒性极大的黄色氧化剂喷涌而出,“张牙舞爪”地向在场的人们扑来。紧要关头,科研人员迅速捡起并拧紧加注接头,及时避免了一场重大事故的发生。
  1988年9月7日,长征四号甲火箭首战告捷,把第一颗风云气象卫星送入太空。我国成为世界上第三个能够独立发射太阳同步轨道卫星的国家。
  1996年,总指挥和总设计师的重任落到了当时的副总设计师李相荣肩上。“两总”一肩挑,一挑便是十多年。
  这十多年,对长征四号系列运载火箭研制队伍来说,很不平凡。经过风风雨雨的历练,在拼搏与奉献中成长起来的“两总”系统人员在回忆起往事时,依然心情澎湃。虽然时过境迁,但当时的一幕幕仍然铭记在他们的记忆深处。
  在上世纪90年代初,长征二号丁火箭和长征四号甲火箭由同一支队伍研制。当时中国航天的几次发射失利使航天人的心里担负着巨大的压力。而长征四号甲火箭三级状态改二级状态的火箭“长二丁”,在关键时刻让长征火箭重新昂起了“龙头”。
  1996年10月20日,“长二丁”成功地发射了一颗返回式科学试验卫星。这次在当时被誉为“龙抬头”的发射任务,为长征系列火箭此后的连续成功拉开了序幕。
  2002年10月,在党的十六大召开前夕,长征四号乙火箭即将执行资源二号卫星发射任务。这又是一次特殊时期的发射,意义重大,必须万无一失,确保成功。
  当时的火箭“两总”深感责任巨大。而就在“长四乙”发射之前的10月15日,俄罗斯联盟号U型火箭发射失利,这是联盟号火箭的第400次发射,这样一个相当成熟的火箭竟然会失利,无疑给大家敲响了警钟。
  当卫星入轨的喜讯传来后,李相荣和时任总装备部部长的曹刚川紧紧拥抱在一起。“当时,我的肩头上感到了一股湿润的暖流,再一看,是泪水。”李相荣十分感慨地回忆说。
  2004年9月4日,一个突发故障又给箭在弦上的“长四乙”带来了严峻的考验。早上6点刚过,发射塔架六层的消防喷淋设备发生故障,突然被打开。暴雨般的水柱直接喷向箭体,80%左右的箭体部位被淋透了。现场人员紧急排故,七八分钟后,喷水才被止住。
  这是中国火箭发射史上从未遇到过的事故。箭上电路或接插件只要有一个地方短路,火箭发射就会功败垂成。此刻,也许放弃是最容易的选择。时任八院院长的袁洁和“两总”商量,决定顾全大局,尽最大的努力恢复火箭原先的状态,确保发射成功。
  决心一下,“两总”马上从上海调来火箭电路图纸和以总体单位805所为主的设计人员,在塔架上全面展开了排故工作,经过4天通宵达旦的工作,有的同志已筋疲力尽了,仍然坚持不下“火线”。排故终于结束,总检查结果表明一切正常,火箭发射重新进入加注发射程序,凤凰涅槃式的重生使这支队伍又一次创造了奇迹。
  2008年12月中旬,太原卫星发射中心的气温已经降到了接近零下30℃,滴水成冰,寒气逼人。在这么低的温度下发射,是“长四乙”从未碰到过的。但这支队伍从来就是一支敢打硬仗、敢啃硬骨头的队伍,他们采取了一系列冬季发射的专项保障措施。
  早在这之前,一支进行低温试验的队伍在805所副主任设计师杜光华的率领下,悄悄地在上海一处特殊的厂房内开始了试验工作。外界温度在35℃以上,而试验厂房内在零下30℃~零下40℃。就在这种低温试验环境中,他们咬紧牙关,克服困难,坚持一个多月,拿出大量有效的试验数据,为低温发射提供了技术支撑。
  让“两总”们感到自豪的是,从这支研制队伍里产生了20多位所级以上的领导,时任和现任的几位院领导也在其中。现在的樊宏湍、丁秀峰、仓飚等几位副总,平均年龄只有40多岁。他们年富力强,已可以独当一面。正是因为有了这样一支坚强、团结、技术过硬的队伍,他们才能无往不胜。
  创新志不渝 “三硬”铸团队
  作为大型运载火箭,长征四号甲火箭首发就获得成功,开创了中国航天史上的先例,为中国航天火箭发射作出了巨大贡献,这支研制队伍也获得了国家的最高奖励——1991年度的国家科技进步特等奖。
  上世纪90年代,随着航天技术的发展,我国新一代气象观测和资源普查卫星的研制提上了日程。在长征四号火箭担负发射资源一号卫星的使命之时,经过分析和论证,专家组得出结论:发射资源一号卫星基本上可以沿用长征四号甲火箭。但是,为了满足卫星的需要并充分利用火箭的运载能力余量,拓展应用范围,必须对火箭做适应性修改。
  在稳妥可靠的前提下,设计师系统大胆采用了多项技术,如采用了新尺寸的旋转分离卫星整流罩;局部加强和改进第三子级箭体结构;第二子级发动机采用大喷管方案,并增加推进剂利用系统;控制系统采用新设备,明显减轻第三子级的重量并提高卫星的入轨精度;研制火箭末级剩余推进剂排放系统,消除了自然解体的隐患,减少空间碎片。
  这种改进后的新型火箭取名为长征四号乙火箭,起飞质量248吨,起飞推力2971千牛,900千米高度轨道的运载能力可达1450千克。
  李相荣在谈到长征四号乙火箭改进特色时,显得很自豪:“可以说,与长征四号甲火箭相比已经完全变样了,不仅表现在技术水平和运载能力有了显著提高,更表现在可靠性高、发射精度高、性价比合理、适应性强,能够在国内3个卫星发射中心发射各种用途的卫星。”
  进入21世纪后,卫星探测技术有了长足的发展,以往传统的光学探测方式受到环境条件的制约太多,不具备全天时、全天候的观测能力。一种以微波遥感成像为观测手段的卫星观测技术正在得到越来越广泛的应用。1999年,我国正式开展了遥感卫星的研制任务,“长四乙”研制队伍也随之承担起了发射的历史重任。
  为此,“长四乙”也必须完成161项技术状态更改,才能满足发射任务的要求。
  在这些技术状态变化中,难度最大的莫过于三级发动机的二次启动技术。二次启动失败的先例有不少,国外的发射记录表明,还没有哪种火箭首次应用二次启动技术便能成功。但是,“长四乙”却做到了。
  2004年7月10日,在秦岭的山沟中,当发动机轰鸣声第二次响起时,所有在场的六院、八院参试队员都情不自禁地鼓起了掌。历经5年多时间,这支研制队伍终于完成了我国第一台常温推进剂二次启动发动机的研制工作。
  2006年4月27日,首次应用了二次启动技术的“长四乙”发射遥感卫星一号后不久,远望号测量船便传来消息,卫星准确入轨。
  在漫漫的研制征程中,自主创新、持续改进始终是长征四号系列运载火箭研制队伍贯彻的理念。其中,地面一体化测试发射控制系统,改变了我国运载火箭箭上电气系统各自配备地面测试发射控制设备并各自独立测试的模式,首次在国内实现了火箭测试一体化,实现了测试数据实时自动判读处理等功能。
  用一套测试发射控制系统完成对运载火箭的远距离一体化测试、发射、控制,同时又不能变动箭上电气系统的技术状态,实现难度非常大,但长征四号系列运载火箭研制队伍做到了。这种方法大大提高了火箭测试效率和自动化程度以及各系统测试发射的透明度。集团公司对此表示了充分肯定,并要求在其他能够改进的型号上也要大力推进“一体化”新技术。
  在长期的实践中,由于平台精度较高、误差范围极小,长征四号系列火箭赢得了极好的用户口碑。集团公司总经理马兴瑞也曾给过该火箭“超圆满成功”的高度评价。
  长征四号系列火箭研制队伍能够取得这么大的成绩,还有一个不容忽视的法宝,即严格甚至苛刻的质量管理。“真严、真慎、真细、真实”让研制队伍练就了一双“火眼金睛”,决不放过任何一个细枝末节。
  2006年4月27日,“长四乙”发射遥感卫星一号,在实施星箭分离时,飞行记录发现星箭分离时间比原计划晚了85秒。为什么会出现这种情况,型号“两总”没有因为这次发射活动取得了成功而忽视这个细节。为了查清这85秒钟背后的原因,他们专门抽出一批人马,夜以继日地进行分析试验和验证,进行大型整流罩的故障复现,最终找到了一个以前没有被认识到的关键问题,并弄清了之所以延时85秒钟的原因和机理,采取了有效的措施,使这一问题得到了根本解决。
  同时,这支研制队伍不断优化在卫星发射中心的工作时间流程。现在发射一枚火箭在卫星发射中心的准备时间已经从45天减少到23天。
  除此之外,长征四号系列运载火箭研制队伍一个比较有特色的做法就是主任设计师定期开展工作交流。无特殊情况,“两总”都要参加,并对交流情况进行点评,旨在提升人员的业务能力和综合素养。
  这是一支敢打硬仗的队伍。尽管在火箭研制和发射历程中屡经磨难,但最终以连续成功让人刮目相看,上级领导和各家用户无不称赞他们是一支思想过硬、技术过硬、作风过硬的“三硬”队伍
  成绩属于过去,金牌只能代表昨天。面对高密度发射期的来临,长征四号系列运载火箭研制队正以豪迈的气概、昂扬的斗志,踏上了不断创造新辉煌的征程。(宋丽芳 索阿娣 游本凤)
  
                
                  资源二号卫星安置于长征四号乙火箭整流罩中,即将飞天                        

 

                   

                    现任火箭总设计师李相荣接受媒体采访。