9月13日，由中国航天科技集团有限公司一院研制的长征七号A运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射。长七A是我国新一代中型高轨运载火箭，也是我国运载火箭更新换代的主力火箭。
在本次任务中，长七A火箭进一步克服高空风难题，圆满完成任务，并在面对未来高密度发射和适应多种任务需求方面取得新突破。
达成目标，方法对头，事半功倍。长七A火箭日趋於新，再赴太空，离不开这些“秘诀”。
先过“高空风”这道关
运载火箭点火升空后，先要穿越大气层，再飞向浩渺的太空。而就在大气层飞行这短短几分钟里，火箭要先过“高空风”这道关。
“这就如同我们骑自行车时，如果侧面突然吹来一阵大风，人会被吹偏。在太空中，这种横向的侧风比我们在陆地上感知的风要强得多，会影响火箭的飞行姿态。”火箭弹道设计师张博戎告诉记者，高空风最大风速超过 50米每秒，远大于地面的12级台风。
新一代运载火箭为实现轻质化和模块化，并不能过于加强结构来承担高空风造成的巨大受力。因此，长七A火箭通过风场预报和弹道修正技术，让火箭预先知道风的方向和大小，从而在飞行中通过调整姿态来减小风致载荷。
“这就好像人们在下雨时会把雨伞打在风吹来的方向，这样雨伞就不容易被吹弯。”张博戎表示，运载火箭弹道风修正技术大大提升了我国新一代运载火箭在多变天气条件下的发射适应能力，这也将成为未来火箭的“标准配置”。
此外，长七A火箭身材修长，火箭长细比达到18：1左右，是我国现役长细比最大的运载火箭。其弹性模态复杂，刚体、晃动、弹性耦合异常严重，对火箭稳定控制提出了很高的要求，处理不好可能导致飞行姿态发散。
针对这一系列技术难题，研制队伍经过一系列方案优化和设计，突破了适应大长细比火箭姿态控制技术，首次提出双向高空风修正弹道快速切变风场的大风区主动减载控制方案，有效降低火箭所承受的气动载荷，保障火箭安全平稳飞行，精确入轨。
在高密度发射中“减负”
控制系统地面前端是个苦差事，不仅在测试过程中要对各个状态进行确认，还要确保各项操作的正确性。控制系统副主任设计师支晶的工作就是要确保火箭电测时地面设备的状态，保证火箭可以准时点火升空。
在地面设备恢复、分系统准备期间，他们要铺脱拔、扛电缆、搬设备、做测试……这是个力气活，所以控制系统地面前端必须要有一个力量型选手。
但随着型号任务的高密度推进，流程压缩、人员精减，力量型选手也逐渐不够用了。为给现场人员“减负”，控制系统地面团队再次审视自己的设备和设计，对一些使用不方便的地方，或对可靠性有影响、有隐患的地方，进行了多项改进。例如，在本发任务中落实的“备份产品上机柜”。
支晶告诉记者，控制系统地面目前有3台备份产品，每发任务都需要对产品搬搬抬抬，力量型选手的减少，增加了磕碰的概率。为减少工作量，给自己“减负”，队员充分审视自己的设备，再次梳理前端机柜上的产品和排布，从各个机柜的缝隙里扣出空间，把3台备份产品安装在机柜上。
“这样一来，整发任务过程中减少了两次设备搬运的体力工作，节省了约半天时间，不仅提高了测试效率，更便于备份产品的更换。”支晶说。
在本次任务中，长七A火箭从进场到发射，只用了31天时间，火箭系统有效工作时间为26天。在整个过程中，研制人员不断思考、讨论、改进现场存在的问题并逐步落实，压缩发射场工作时间，为高密度、高质量发射工作保驾护航。
“优生”，更要“优育”
由于长七A火箭采用全低温液氧煤油动力系统，射前流程复杂，特别是进入负40分钟流程后，动力、控制、地面发射支持等系统项目多、耦合严重，任何一个环节出问题都将会错过发射窗口。
火箭副总师徐利杰介绍，长七A火箭全箭7个模块均包含低温推进剂，为了确保低温动力系统的可靠工作，研制人员做了大量的可靠性设计工作，并开展了故障预案的再梳理，针对射前关键环节分析可靠性保障措施，制定了相关预案，确保射前出现故障有预案，保障流程的顺利执行。
“成功不等于成熟、成熟不等于可靠、可靠不等于产品质量过关，对于长七A火箭，我们距离成熟、可靠和产品质量过关还有很长的路要走。”徐利杰说，在飞行试验中很多重大质量问题都有征兆，这就需要对飞行试验的数据进行细致分析，找到影响成功的蛛丝马迹，利用有限数据，精准判读、抓住征兆、彻底解决。
据了解，按照我国运载火箭升级换代策略，新一代运载火箭预计将在2025年前后初步实现对现役运载火箭的更新换代。作为新一代中型运载火箭主力构型，长七A火箭完成立项研制并投入到主战场发射，是实现这一战略举措的重要支撑。
执行本次发射任务的长七A火箭，是走向成熟的重要时点、重要里程碑。长七A火箭可以说实现了“优生”，接下来就看能否实现“优育”。
“这不是选择题，而是必答题。”徐利杰说。
后续，长七A火箭还要承担和完成大量航天任务，必须通过连续成功成长为航天发射任务的绝对主力。徐利杰透露，为更好地适应任务需求，带动我国运载火箭的全面更新换代，长七A火箭将从以下3个方面进行改进：一是通过结构适应性加强，适应内陆发射场高空风发射要求，提升火箭多工位发射能力；二是研制3.35米通用氢氧末级和5.2米直径整流罩，满足中大型卫星对空间包络的需求；三是去任务化及批产能力提升，适应后续更高密度发射需求。（邓雨楠）