□ 本刊記者 徐 峰

記 者:發(fā)射“嫦娥二號(hào)”的運(yùn)載火箭有什么新特點(diǎn)、新突破？

李 聃：我國(guó)探月工程分“繞、落、回”三步走，探月二期要完成的是落月，“嫦娥二號(hào)”的任務(wù)就是為后期的“嫦娥三號(hào)”、“嫦娥四號(hào)”在月球上著陸進(jìn)行先期的關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證。對(duì)運(yùn)載火箭來(lái)講，關(guān)鍵技術(shù)中有一項(xiàng)非常重要的就是地月轉(zhuǎn)移軌道發(fā)射技術(shù)。

以往我國(guó)的火箭運(yùn)行軌道是近地軌道，“長(zhǎng)征三號(hào)甲”系列火箭已經(jīng)發(fā)射了32次，都是地球同步轉(zhuǎn)移軌道的發(fā)射。“嫦娥一號(hào)”也是“長(zhǎng)征三號(hào)甲”火箭發(fā)射的，實(shí)際上是一個(gè)超地球同步轉(zhuǎn)移軌道。這次“長(zhǎng)征三號(hào)”火箭要把“嫦娥二號(hào)”送入地月轉(zhuǎn)移軌道，就是近地點(diǎn)200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)達(dá)到37-38萬(wàn)公里的一個(gè)軌道，這是我國(guó)第一次進(jìn)行這種軌道的發(fā)射。

這種軌道與以往發(fā)射軌道的區(qū)別就像打靶，以往發(fā)射的軌道是打固定靶，這次打的是一個(gè)移動(dòng)靶，這就要求在確定的時(shí)間、確定的位置，把衛(wèi)星送入確定的近月軌道。如果這里面有任何一個(gè)環(huán)節(jié)，比如時(shí)間、位置發(fā)生偏差，都可能導(dǎo)致嚴(yán)重的后果，使衛(wèi)星無(wú)法進(jìn)入軌道。這是最大的不同，是運(yùn)載火箭系統(tǒng)承擔(dān)的最關(guān)鍵的一項(xiàng)技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目。為了完成這一任務(wù)，運(yùn)載火箭系統(tǒng)承擔(dān)的主要工作就是確保設(shè)計(jì)質(zhì)量正確，確保關(guān)鍵的、大型的地面試驗(yàn)充分，確保運(yùn)載火箭、探測(cè)器與測(cè)控系統(tǒng)、發(fā)射場(chǎng)系統(tǒng)等大系統(tǒng)的結(jié)合協(xié)調(diào)匹配。

我們?cè)谇捌谕瓿闪诉\(yùn)載火箭的設(shè)計(jì)，今年1月已通過(guò)了專項(xiàng)審查，表明“長(zhǎng)征三號(hào)”火箭的設(shè)計(jì)狀態(tài)是正確受控的。在大型地面試驗(yàn)方面，今年1月，“長(zhǎng)征三號(hào)丙”火箭與“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星順利完成了星箭對(duì)接試驗(yàn)，驗(yàn)證了“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星和“長(zhǎng)征三號(hào)丙”運(yùn)載火箭的接口是匹配協(xié)調(diào)的。在今年5月，完成了“長(zhǎng)征三號(hào)丙”火箭的出場(chǎng)測(cè)試，表明這枚火箭的技術(shù)狀態(tài)是受控的，設(shè)計(jì)是正確的，具備了出廠條件。隨后還進(jìn)行出廠前的審查、質(zhì)量歸零，進(jìn)場(chǎng)以后還進(jìn)行所謂“雙想”，看看后續(xù)工作中還會(huì)遇到什么困難，還有什么做得不到的地方。

“長(zhǎng)征三號(hào)丙”火箭發(fā)射“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星還有一點(diǎn)就是要確保準(zhǔn)時(shí)發(fā)射。由于軌道的特殊性，對(duì)發(fā)射窗口的要求非常嚴(yán)格，一年中只有幾天能夠發(fā)射，所以確保準(zhǔn)時(shí)發(fā)射非常關(guān)鍵。為了最大程度提高發(fā)射的可靠性，運(yùn)載火箭系統(tǒng)采取了9項(xiàng)提高準(zhǔn)確性的措施，既有火箭上的，也有地面設(shè)備的改進(jìn)。

在“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星發(fā)射前夕，中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院的“長(zhǎng)征三號(hào)”主任設(shè)計(jì)師李聃、211廠獨(dú)立測(cè)試系統(tǒng)副總師孫靖等接受本刊記者專訪，介紹了發(fā)射“嫦娥二號(hào)”的運(yùn)載火箭“長(zhǎng)征三號(hào)丙”的研制特點(diǎn)和新突破。他們表示，地月轉(zhuǎn)移軌道發(fā)射技術(shù)是這次“嫦娥二號(hào)”運(yùn)載火箭的關(guān)鍵技術(shù)，我們要全力突破這一關(guān)鍵技術(shù)，保證實(shí)現(xiàn)成功發(fā)射、準(zhǔn)確入軌的目標(biāo)。

記 者:發(fā)射“嫦娥二號(hào)”和“嫦娥一號(hào)”的運(yùn)載火箭具體有些什么差別？

李 聃：發(fā)射“嫦娥一號(hào)”的運(yùn)載火箭是“長(zhǎng)征三號(hào)甲”火箭，發(fā)射“嫦娥二號(hào)”的運(yùn)載火箭是“長(zhǎng)征三號(hào)丙”火箭，兩種火箭的區(qū)別主要是體現(xiàn)在外型和運(yùn)載能力上。

它們都屬于“長(zhǎng)征三號(hào)甲”系列火箭，“長(zhǎng)征三號(hào)甲”系列火箭共有3種構(gòu)型，包括“長(zhǎng)征三號(hào)甲”、“長(zhǎng)征三號(hào)乙”和“長(zhǎng)征三號(hào)丙”火箭，采用了系列化和組合化的設(shè)計(jì)?！伴L(zhǎng)征三號(hào)甲”系列火箭電氣系統(tǒng)的單機(jī)、發(fā)電機(jī)基本上可以通用，差別在于“長(zhǎng)征三號(hào)乙”火箭是在“長(zhǎng)征三號(hào)甲”火箭的基礎(chǔ)上捆綁了4個(gè)助推器，“長(zhǎng)征三號(hào)丙”火箭是在“長(zhǎng)征三號(hào)甲”的基礎(chǔ)上捆綁了2個(gè)助推器，這是外形上的區(qū)別。

“長(zhǎng)征三號(hào)甲”火箭的標(biāo)準(zhǔn)地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力是2600公斤?！伴L(zhǎng)征三號(hào)乙”是我國(guó)目前最大的高軌道運(yùn)載火箭，運(yùn)載能力達(dá)到5500公斤。“長(zhǎng)征三號(hào)丙”的運(yùn)載能力達(dá)到3800公斤。為什么選擇“長(zhǎng)征三號(hào)丙”火箭呢？主要因?yàn)椤版隙鸲?hào)”起飛重量是2480公斤，使用“長(zhǎng)征三號(hào)丙”火箭足夠了。在后續(xù)的“嫦娥三號(hào)”、“嫦娥四號(hào)”等大型探測(cè)器發(fā)射時(shí)，會(huì)使用捆綁了4個(gè)助推器的火箭。

對(duì)于運(yùn)載來(lái)講，“嫦娥一號(hào)”和“嫦娥二號(hào)”最大的不同，就是“嫦娥一號(hào)”是把衛(wèi)星送入地球同步轉(zhuǎn)移軌道，“嫦娥二號(hào)”是把衛(wèi)星送入地月轉(zhuǎn)移軌道?！版隙鹨惶?hào)”的遠(yuǎn)地點(diǎn)高度只有5100公里左右，“嫦娥二號(hào)”的遠(yuǎn)地點(diǎn)高度接近38萬(wàn)公里，達(dá)到了37萬(wàn)公里左右。星箭分離點(diǎn)的高度差別不是太大，都是在近地點(diǎn)分離，大概在300公里左右，與以往的差不多。主要區(qū)別在于星箭入軌的速度，它決定了軌道的形狀，速度越大高度越高，因?yàn)樗行枰哪芰孔詈篌w現(xiàn)就是速度增量。所以星箭分離點(diǎn)的高度差別不太大，但分離點(diǎn)的速度差別很大，這個(gè)速度達(dá)到10.9公里/秒。

記 者:為了提高運(yùn)載火箭發(fā)射的可靠性，在研制過(guò)程中采取了哪些重要措施？

李 聃：措施很多，舉個(gè)例子。因?yàn)椤伴L(zhǎng)征三號(hào)甲”系列火箭是我國(guó)現(xiàn)役的唯一的一枚液冷火箭，液氫的溫度非常低，是20K，也就是-253度，液氧是90K，也就是-183度。液冷推進(jìn)器要在發(fā)射前7個(gè)小時(shí)開(kāi)始加注，因?yàn)樗舭l(fā)得非常厲害，不斷汽化，要到發(fā)射前4分鐘才能完成推進(jìn)器的加注。地面上有很多的連接器，包括氣路的、液路的，這些連接器和火箭上有一些接口，這些接口要在發(fā)射前依次退落下來(lái)。以往我們?cè)?jīng)出現(xiàn)過(guò)，如果環(huán)境濕度非常大，容易結(jié)露的話，在低溫的情況下就有可能在連接面上結(jié)冰，凍住以后再脫落就不太利索。嚴(yán)重的情況下，如果脫落不掉就沒(méi)有辦法發(fā)射了。針對(duì)這一問(wèn)題，這次在“嫦娥二號(hào)”上就采取了一些改進(jìn)措施。我們一共有9項(xiàng)增強(qiáng)可靠性的重大措施，都是很有針對(duì)性的，主要是針對(duì)火箭多次發(fā)射存在的一些薄弱環(huán)節(jié)，也針對(duì)地面設(shè)備存在的一些不穩(wěn)定因素。

記 者:我們的航天發(fā)射幾乎是每發(fā)必成，似乎很容易，是這樣嗎？

李 聃:看到長(zhǎng)征系列火箭連戰(zhàn)連捷，已經(jīng)連續(xù)70多次成功，似乎很容易，其實(shí)所有工作人員都付出了十分艱巨的努力。對(duì)我們來(lái)講，每一次發(fā)射都是一次巨大的挑戰(zhàn)，都是如履薄冰、如臨深淵。因?yàn)檫\(yùn)載火箭是一個(gè)復(fù)雜的大系統(tǒng)，有很多零部件、很多系統(tǒng)構(gòu)成，每一個(gè)環(huán)節(jié)甚至是小到一個(gè)元器件的失效，都有可能導(dǎo)致火箭的飛行失誤。確保成功最主要的首先是靠質(zhì)量保障體系。從根本上講，就是要求每個(gè)工作人員把他所承擔(dān)的工作做好，做到位，這才是確保成功的根本。比如說(shuō)設(shè)計(jì)，我們得確保設(shè)計(jì)正確，生產(chǎn)線上要確保加工的產(chǎn)品尺寸合格，測(cè)試就得確保測(cè)試項(xiàng)目齊全，測(cè)試指標(biāo)合格。大家必須是所有的工作都要完成得非常好，那么所有的工作集合起來(lái)才能有一個(gè)非常好的結(jié)果，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)缺失都可能留下隱患。

記 者:要使“長(zhǎng)征三號(hào)丙”火箭發(fā)射的遠(yuǎn)地點(diǎn)接近38萬(wàn)公里，技術(shù)上有什么突破？

李 聃：技術(shù)突破還是地月轉(zhuǎn)移軌道發(fā)射技術(shù)，最大的差別體現(xiàn)在設(shè)計(jì)上，最后體現(xiàn)在火箭飛行控制的軟件上，我們要計(jì)算好很多參數(shù)。這種地月轉(zhuǎn)移軌道發(fā)射技術(shù)我們從來(lái)沒(méi)有做過(guò)，在世界上其實(shí)是一種主流的發(fā)射方式?！版隙鹨惶?hào)”發(fā)射我們采取了世界上獨(dú)一份的發(fā)射方式，沒(méi)有人這么做過(guò)，從“嫦娥二號(hào)”到后續(xù)的“嫦娥三號(hào)”、“嫦娥四號(hào)”，我們都將采用這種世界上主流的發(fā)射技術(shù)。像美國(guó)和前蘇聯(lián)這些航天大國(guó)都采用這種比較主流的方式，不過(guò)能采用這種方式的國(guó)家還不多。

記 者:我國(guó)第一次采用這種技術(shù)，科研人員怎樣確保這么大的跨越？

李 聃：從火箭的彈道設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，有很多約束條件，第一個(gè)是有效載荷對(duì)發(fā)射軌道的要求。第二個(gè)就是“長(zhǎng)征三號(hào)甲”火箭采用的是內(nèi)陸發(fā)射場(chǎng)，這意味著火箭殘骸要落在我們的國(guó)土上，這是不能隨便落的，要落在我們劃定的范圍內(nèi)。還有一條約束是測(cè)控。我國(guó)測(cè)控是靠地面測(cè)量站和海上測(cè)量船來(lái)完成的，火箭不能說(shuō)想飛到哪里就飛到哪里，要和測(cè)控配合起來(lái)才能保證火箭飛行過(guò)程中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)能夠收到。還有天氣的限制等等。對(duì)這些約束條件，彈道設(shè)計(jì)都要考慮到。

另外，對(duì)地月軌道來(lái)講，地球和月球的相對(duì)位置是在不斷變化的，彈道設(shè)計(jì)要設(shè)計(jì)出合適的彈道傾角、飛行程序角，彈道偏角，最后設(shè)計(jì)完體現(xiàn)的是大量的飛行數(shù)據(jù)。這個(gè)設(shè)計(jì)的約束條件就是每天地月的位置是不一樣的，我們?nèi)胲夵c(diǎn)位置也不一樣。這幾天的發(fā)射火箭的飛行距離會(huì)相差2000公里以上，這是最大的一個(gè)差別。以往的話，今天發(fā)射是這個(gè)位置，明天發(fā)射還是這個(gè)位置，現(xiàn)在約束條件變了，每天都在變，我們要適應(yīng)這個(gè)每天都在變的情況，設(shè)計(jì)出一種合適的參數(shù)。

記 者:“長(zhǎng)征三號(hào)丙”火箭在生產(chǎn)過(guò)程中是怎么樣保證質(zhì)量的？

孫 靖：211廠是總裝的集成企業(yè)，有著悠久的歷史，今年正好建廠100周年。目前，211廠具備了以火箭的總裝總測(cè)技術(shù)、數(shù)控加工技術(shù)、特種加工技術(shù)和發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)、特別是低溫儲(chǔ)箱的制造技術(shù)為代表的綜合制造能力。

“長(zhǎng)征三號(hào)甲”系列火箭是我國(guó)目前唯一的一種低溫運(yùn)載火箭，211廠也是我國(guó)目前唯一的一家能夠制造低溫儲(chǔ)藏的企業(yè)。211廠在“嫦娥二號(hào)”任務(wù)中負(fù)責(zé)“長(zhǎng)征三號(hào)丙”火箭的箭體結(jié)構(gòu)、發(fā)動(dòng)機(jī)以及火箭的總裝總測(cè)工作。

為了確?！伴L(zhǎng)征三號(hào)丙”火箭的生產(chǎn)、總裝和測(cè)試質(zhì)量，211廠做了一系列的工作：一是針對(duì)“嫦娥二號(hào)”的發(fā)射任務(wù)成立了專門(mén)的組織機(jī)構(gòu)，主要為了保證火箭的生產(chǎn)制造，保證時(shí)間節(jié)點(diǎn)。二是開(kāi)展了正向質(zhì)量檢查，從開(kāi)始生產(chǎn)制造就進(jìn)行質(zhì)量確認(rèn)，在全過(guò)程中都以零缺陷理念為指導(dǎo)搞好質(zhì)量保障。三是加強(qiáng)質(zhì)量信息化，把生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化紀(jì)錄，形成數(shù)據(jù)包，有效保障信息的可靠性和正確性。四是開(kāi)展產(chǎn)品生產(chǎn)的多媒體紀(jì)錄，就是用相機(jī)和攝像機(jī)把設(shè)計(jì)關(guān)注的、在操作時(shí)難以看到的部位拍攝下來(lái)，以便總裝完成后檢查。五是開(kāi)展工藝精細(xì)化工作，確保生產(chǎn)過(guò)程中的所有工作都有量化標(biāo)準(zhǔn)，不僅僅是一些描述，避免因描述產(chǎn)生偏差。六是結(jié)合發(fā)射場(chǎng)工作環(huán)境和特點(diǎn)制定預(yù)案，并進(jìn)行預(yù)案演練，使每個(gè)工作人員熟悉自己的崗位，保證按預(yù)定時(shí)間完成工作。七是提高獨(dú)立測(cè)試的能力，適應(yīng)高密度發(fā)射的需要，也更好地保證工作質(zhì)量。

“長(zhǎng)征三號(hào)丙”火箭整流罩吊裝