本月9日19时46分,印度尼西亚PALAPA-N1通信卫星使用长征三号乙遥七十一运载火箭在西昌卫星发射中心点火升空。升空后火箭助推器、芯一二级按照既定发射时序皆正常分离,但芯三级火箭由于一台发动机没有点火,导致推力异常火箭姿态失稳,根据测量数据监视判断,火箭三级及卫星残骸已坠落,此次卫星发射任务宣告失利。
长征三号乙遥七十一运载火箭
今次发射是纯粹的商业订单,而且是最高端的星箭一体打包出口。执行发射任务的火箭是长征三号乙改Ⅱ型火箭,该型火箭与长征三号乙标准型相比,地球同步转移轨道运力由5.1吨提高至5.5吨,芯一级加长1.488米、助推器加长0.768米、推进剂质量增加近20吨,火箭整流罩直径扩容至4米。
PALAPA-N1通信卫星则是基于东方红四号增强型卫星平台由航天科技集团五院负责研制,计划顶替即将退役的Palapa-D通信卫星,后者也是由长征三号乙火箭在十年前发射。无独有偶的是上一发长征三号乙也因为芯三级推力异常导致卫星未能进入预定轨道,最后是在卫星动力作用下,逐渐变轨爬升至预定轨道,卫星也因此减少了4.23年寿命。
东方红四号增强型卫星平台
在探讨印尼卫星发射失利问题之前,首先要明确认知长征三号乙依然是金牌主力火箭这一事实。
在没有长征五号为代表的新一代无毒无污染火箭以前,长征三号乙就是我们手中拥有的最强运力火箭,代表着中国火箭的顶级水平,即便是放在国际同类火箭中对比,其性能也名列前茅,作为一款二十三年前首飞的火箭,其近地轨道运力为11吨,指标不仅超越印度最新型GSLV mak3型火箭,地球同步转移轨道运力也可比肩俄罗斯质子M以及安加拉A5。
长征三号乙一箭双星发射北斗导航卫星
运力强悍是长征三号乙火箭的优势之一,但之所以能够有“金牌火箭”口碑的关键还是“成功率”。
截至目前已经执行67次发射任务的长征三号乙火箭完全失利记录只有两次,一次是首飞,另一次就是此次印尼通信卫星发射任务。
长征三号乙不仅是一款“金牌火箭”更是“功勋火箭”,执行北斗全球卫星导航系统发射任务100%全部成功,同时助力嫦娥三号登陆月球表面,为我国成为全球第三个掌握月面软着陆技术国家立下大功,代表人类首登月球背面的嫦娥四号同样由长征三号乙火箭发射。
长征三号乙发射嫦娥四号飞船
长征三号乙从属于长征三号甲系列火箭,该系列火箭有三大构型,分别是长征三号甲、长征三号乙、长征三号丙,三型火箭辨识特征主要是看助推器数量,甲型火箭无助推器、乙型火箭有四枚助推器、丙型火箭则是两枚助推器,起飞推力不同进而产生不同的运力指标。芯级火箭由芯一二三级构成,此一部分三型火箭通用。
长三甲系列火箭已于去年突破百次发射,总成功率高达98%,其中长征三号甲与长征三号丙成功率截至目前仍然高达100%。
长征三号甲系列火箭
那么问题来了,长征三号乙此次发射失利距离上一次长征七号甲型火箭发射失利还不到一个月,这究竟是为什么?
不到一个月连续失利两发火箭更要理清事实逻辑,而不是用叠加思维去想问题。长征三号乙是在连续成功执行二十余次任务之后的失利,长征七号甲则是一款创新应用“助推器-芯一级集束式分离”方案的新型火箭首飞任务,二者是相对孤立案例。
长征七号甲火箭首飞
高成功率并不代表一定不会有问题,试想一下,火箭数百吨燃料急速燃烧释放,成千上万零部件同时运转,在高温、高压、高过载、高速度环境下的风险概率有多么高。搞航天如果怕失利,那就不要提什么星辰大海的梦想。
火箭发射频次对成功率也有直接影响,过去常说我国长征各系列火箭总成功率已经超越美俄,但要知道那时的我们一年仅有三五次发射,每一枚火箭集合的人力、财力、经费都与美俄每年两位数的高频发射完全不同,低频次发射可以有效保障成功率,但那样的状态无法支撑起一个真正的航天强国。
发射嫦娥四号的长征三号乙改Ⅱ型火箭
进入21世纪以来,伴随着航天应用需求的急剧增长,我国火箭发射次数也是屡创新高,2007年首次实现两位数发射,21世纪第二个十年年均常态化保持两位数频次航天发射,用时间轴计算,我国航天第一个100次发射用了37年,第二个100次发射用了不到8年,第三个100次发射仅用四年半时间即完成,2018年、2019年则是连续两年摘得世界航天发射榜冠军头衔。
高频发射背后是北斗卫星导航系统、高分辨率对地观测工程、遥感系列卫星、通信卫星等一系列星座体系,如今中国航天在轨航天器数量已经超越俄罗斯位列世界第二,如果没有火箭高频发射保障,无论如何也做不到这样一个成就。
高分四号地球静止轨道遥感卫星
成就背后是高频发射需求对整个航天系统的全面大考,很多项目团队要同时负责多个航天项目,空间技术研究院今年抓总研制的在轨航天器将多达200多个,很多技术员一人身兼数职。
例如,正在海南文昌航天发射场进行新一代载人飞船试验船飞控试验的白良浩,既要负责新飞船飞控试验,又要编写载人登月关键技术指南,同时还在着手进行月面软着陆样机力学试验方案设计等工作,仅就公开信息可知,此人一人身兼三职。
航天科技一院火箭总装车间
除了对人的考验,还有配套产业链、测试试验设备、组批生产一系列的全系统大考。有人会问,为什么我们不能慢一点,稳一点?这个问题让笔者想起多年前有些人对高铁的质疑,为什么高铁不能慢一点,等一等你的人民?
欲戴皇冠必承其重,当我们有机会力争上游时不去争取,等别人抢占技术高地之后,再去争取那就是难上加难。何况与世界最强相比我们原本就不在一条起跑线上,别人45吨阿波罗飞船载人登月时,我们的0.1吨级东方红一号卫星还没有上天,不快一些怎么去追赶?
助力载人登月任务的YF-100K发动机
今年我国计划航天发射次数更是高达40余次,将继续摘下全球航天发射榜冠军头衔。有人会说单纯追求数量有什么意义?
首先要明白火箭是运输工具,高频发射不是为了发射而发射,而是为了应用需求而发射;
另外,我们不仅仅是高频发射,而且是一系列创新技术的集中爆发。40余次发射计划中有近十款新型火箭首飞,同时还有一系列重磅航天任务的实施,其中包括北斗卫星导航系统完成全球组网、新一代载人飞船试验船、嫦娥五号月球采样返回飞船、火星一号探测器等,任何一个项目单拎出来都是世界级项目。
本月下旬由长征五号乙遥一火箭发射
不到一个月时间在经历两次发射失利之后,官方航天报今天发文指出接下来长征五号乙火箭发射新一代载人飞船和火星探测任务都在按计划进行。风雨过后才见彩虹,我们期待这些重量级发射任务圆满成功。
这说明2020中国超级航天年不会因为两个孤立的失利发射而停顿,而这也正是基于问题基于事实的科学判断,而不是基于恐慌基于情绪。
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