五次執行探月工程發射任務：“金牌火箭”推舉嫦娥四號奔向月球

新華社記者胡喆、謝佼、荊淮僑

2018年12月8日，由中國航天科技集團一院抓總研製的長征三號乙運載火箭將嫦娥四號探測器送入預定軌道。此次發射是長征三號甲系列運載火箭的第95次發射，2018年的第13次發射，也是其第5次執行探月工程發射任務。

此前，長征三號甲系列運載火箭已成功將嫦娥一號、嫦娥二號、嫦娥三號、探月工程三期再入返回飛行試驗器送入預定軌道，可以稱得上是嫦娥奔月的“專屬列車”。

連戰連捷：再次刷新我國單一運載火箭年度發射紀錄

長征三號甲系列火箭由長征三號甲、長征三號乙、長征三號丙（長三甲、長三乙、長三丙）三種大型低温液體運載火箭組成，是長征系列運載火箭高強度、高密度發射的主力，是我國目前高軌道上發射次數最多、成功率最高的火箭系列，也被授予了“金牌火箭”的榮譽。

從2007年到2018年，長三甲系列火箭先後進行了5次探月工程發射任務，將兩顆嫦娥衞星、一顆再入返回飛行器、兩顆嫦娥探測器送入預定軌道。中國航天科技集團一院火箭系統總指揮金志強介紹，探月工程任務對軌道高度和入軌精度要求都很高，長三甲系列火箭因其出色的適應能力、多樣的發射軌道、精確的入軌精度脱穎而出，成為執行探月工程發射的最佳選擇。此次發射成功，再次刷新了我國單一運載火箭年度發射紀錄。

作為我國首個大型三級低温液體火箭，長三甲系列火箭從方案設計起，就始終貫徹“系列化、組合化、通用化”的“三化”設計思想，長三甲、長三乙、長三丙三型火箭之間具有良好的繼承性和通用性，經過多年努力，使火箭的技術成熟度和產品成熟度大幅提高，為系列火箭的組批生產以及高強密度發射任務的順利實施奠定了技術基礎。

金志強介紹，長三甲系列火箭自20世紀80年代研製，經過30多年的不斷改進、發展，已逐漸趨於成熟，可靠性較高，綜合性能指標優越，是我國目前發射次數最多、技術最成熟的系列火箭。

65項技術狀態改進：“金牌火箭”可靠性進一步提升

在前四次發射任務中，長三甲系列火箭已經展現了探月工程任務所需的各種“本領”，但研製隊伍始終不敢有絲毫懈怠，以“嚴慎細實”的作風做好每一件工作。

“為了確保發射取得圓滿成功，研製隊伍做了充分的準備，採取了一系列措施，強化質量管控。”金志強告訴記者：“通過全面落實責任制、擇優配套產品、加強試驗考核、嚴格技術狀態管控、加強風險分析與控制等14個方面的工作加嚴做好質量控制。”

比如在低温發動機選配上，同時裝配4台單機，選擇性能最優的2台用於本次任務。在產品性能考核方面，單機產品通電老煉時間增加50小時，系統綜合試驗考核次數增加。圍繞嫦娥四號任務窄窗口發射、冬季發射等特徵組織開展專題風險分析，制定了520項預案。

為不斷提高長三甲系列火箭發射成功率和設計可靠性，提高可靠性的設計改進工作始終沒有停止，與發射嫦娥三號時的狀態相比，執行此次任務的長三乙火箭共進行了65項技術狀態改進，其中有60項已在其他任務中予以飛行驗證。

準時發射、精確入軌：技術創新為嫦娥保駕護航

為了充分利用嫦娥四號任務兩天內多窗口的發射機會，降低發射實施風險，火箭系統開展了“低温加註後推遲24小時發射”的技術創新，在火箭完成液氫、液氧低温推進劑加註後，保持連接器不脱落狀態下，可以推遲24小時發射。通過此項技術創新，火箭在低温加註後可以適應2天內多個發射窗口的發射要求。

“這在國內尚屬首次，如果把低温加註作為火箭系統準備就緒的標誌，那麼採用這一技術後，準備就緒的狀態可以延長24小時，在一定程度上提高了火箭對任務的適應能力。”中國航天科技集團一院火箭系統總設計師陳閩慷説。

嫦娥四號探測器每天有兩個發射窗口，為了確保火箭可以在發射窗口要求時間內準時發射，研製團隊對軌道設計和產品可靠性都進行了改進。

金志強介紹：“一方面採用適應多窗口、窄窗口約束的軌道設計技術，另一方面對火箭主要分系統和重要單機採取可靠性設計和冗餘改進，確保滿足窄窗口發射約束。”

為了滿足嫦娥四號探測器進入地月轉移軌道的入軌精度要求，長三乙火箭研製人員通過產品優選、算法優化等多項措施，使嫦娥四號探測器設計入軌精度進一步提升，較嫦娥三號任務設計入軌精度提升了30%以上，圓滿地完成了護送嫦娥奔月的使命。