法治日?qǐng)?bào)全媒體記者 廉穎婷
12月3日13時(shí)56分,我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心使用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭(以下簡(jiǎn)稱(chēng)長(zhǎng)三乙火箭),成功將通信技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星十三號(hào)發(fā)射升空。此次發(fā)射突破了我國(guó)長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭的“新百”紀(jì)錄,標(biāo)志著長(zhǎng)三乙火箭成為我國(guó)首個(gè)發(fā)射次數(shù)突破100次的單型運(yùn)載火箭。
站在新的歷史節(jié)點(diǎn)上,記者專(zhuān)訪了航天科技集團(tuán)一院長(zhǎng)征三號(hào)甲系列運(yùn)載火箭首任總指揮兼總設(shè)計(jì)師、中國(guó)工程院院士龍樂(lè)豪。
記者:長(zhǎng)三乙火箭迎來(lái)第100次發(fā)射,這是一個(gè)極具里程碑的時(shí)刻。首先,想請(qǐng)您回顧一下當(dāng)初研制長(zhǎng)征三號(hào)乙火箭的背景,當(dāng)時(shí)我國(guó)航天事業(yè)面臨哪些需求,促使開(kāi)啟長(zhǎng)三乙火箭研制工作?
龍樂(lè)豪:1986年世界航天接連失利,為長(zhǎng)征火箭邁入國(guó)際商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)創(chuàng)造了良好機(jī)遇。在國(guó)際市場(chǎng)需求的牽引下,中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院自籌經(jīng)費(fèi),以長(zhǎng)征三號(hào)甲運(yùn)載火箭為基礎(chǔ),上改下捆,研制了長(zhǎng)三乙火箭,標(biāo)準(zhǔn)地球同步轉(zhuǎn)移軌道發(fā)射能力達(dá)到5噸級(jí),在當(dāng)時(shí)完成了以馬部海通信衛(wèi)星、亞太二號(hào)R等多個(gè)國(guó)際商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射任務(wù),真正走出國(guó)門(mén),在國(guó)際商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)中占據(jù)了一席之地。同時(shí)為國(guó)產(chǎn)通信衛(wèi)星的發(fā)展提供了基礎(chǔ)平臺(tái),促進(jìn)了國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星立項(xiàng)工作。
記者:20世紀(jì)90年代,在您帶領(lǐng)研制團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)長(zhǎng)征三號(hào)甲系列運(yùn)載火箭的同時(shí),您預(yù)想到這型系列火箭會(huì)取得現(xiàn)在的成績(jī)嗎?您認(rèn)為長(zhǎng)三乙火箭能取得現(xiàn)在的成績(jī)得益于什么?
龍樂(lè)豪:長(zhǎng)三乙火箭與長(zhǎng)三甲、長(zhǎng)三丙火箭共同構(gòu)成長(zhǎng)三甲系列“金牌火箭”。當(dāng)時(shí)國(guó)家立項(xiàng)后,研制團(tuán)隊(duì)的主要目標(biāo)是按時(shí)完成任務(wù),至于火箭未來(lái)的發(fā)展,我并沒(méi)有想那么多,還是想腳踏實(shí)地把任務(wù)干好。
長(zhǎng)三乙火箭能取得現(xiàn)在的成績(jī)得益于三方面,一是航天精神的引領(lǐng),偉大的事業(yè)孕育偉大的精神,偉大的精神引領(lǐng)偉大的事業(yè)。長(zhǎng)征三號(hào)甲系列火箭的研制過(guò)程恰恰體現(xiàn)了這種航天精神的存在,不管是任務(wù)首飛失敗后的砥礪前行,還是執(zhí)行國(guó)家任務(wù)中的以國(guó)為重,都體現(xiàn)了航天精神的引領(lǐng)作用。研制依靠艱苦的努力和奮斗。二是舉國(guó)體制,沒(méi)有國(guó)家的全力支持,全國(guó)眾多單位的大力協(xié)同,僅僅依靠研制團(tuán)隊(duì)很難能完成所有的任務(wù)。三是得益于這些年國(guó)家經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng),長(zhǎng)三乙火箭成長(zhǎng)在改革開(kāi)放初期,北斗導(dǎo)航工程、月球探測(cè)工程等國(guó)家重大工程任務(wù)開(kāi)始提出,前期國(guó)家進(jìn)行了投資,但是國(guó)家重大任務(wù)的實(shí)施成功也反哺了國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展,促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
記者:1996年首次發(fā)射失敗后的改進(jìn)措施是什么?1997年第二次發(fā)射成功具有怎樣的意義?
龍樂(lè)豪:長(zhǎng)三乙火箭于1993年獲批立項(xiàng),1996年2月15日首飛時(shí)遭遇重大失利。作為長(zhǎng)三乙總設(shè)計(jì)師兼總指揮,這是我一生難忘的經(jīng)歷,至今我的電腦里還保存著當(dāng)時(shí)長(zhǎng)三乙火箭爆炸的視頻和照片。慶幸的是研制團(tuán)隊(duì)頂住了壓力,快速振作起來(lái),日夜兼程解決問(wèn)題。
首飛失敗后,支撐研制團(tuán)隊(duì)的力量來(lái)源于兩個(gè)關(guān)鍵詞,一是責(zé)任,二是自信。一方面要對(duì)自己、對(duì)團(tuán)隊(duì)、國(guó)人還有國(guó)外的朋友有個(gè)交代,這是必須要承擔(dān)的歷史責(zé)任。另一方面,我對(duì)團(tuán)隊(duì)的扎實(shí)工作有信心,我堅(jiān)信只要針對(duì)問(wèn)題采取措施,就一定會(huì)取得不斷的成功。
當(dāng)時(shí)研制團(tuán)隊(duì)第一時(shí)間便投入到故障檢測(cè)中,短時(shí)間內(nèi)圍繞設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、產(chǎn)品控制、研制管理等工作進(jìn)行全面復(fù)查,完成12類(lèi)、122項(xiàng)試驗(yàn),提出44項(xiàng)、256條改進(jìn)措施,但是還要通過(guò)國(guó)際獨(dú)立專(zhuān)家評(píng)審團(tuán)的評(píng)審。我?guī)ьI(lǐng)團(tuán)隊(duì)從倫敦到紐約,對(duì)改進(jìn)措施進(jìn)行說(shuō)明,最后獲得認(rèn)可,也由此衍生出著名的“雙五條歸零”。1997年8月20日,改進(jìn)后的長(zhǎng)三乙火箭成功托舉菲律賓“馬布海1號(hào)”通信衛(wèi)星進(jìn)入預(yù)定軌道,打出漂亮翻身仗,贏回尊嚴(yán)。按百分制計(jì)算,長(zhǎng)三乙火箭也算是得了98分的“優(yōu)等生”,按國(guó)內(nèi)或者國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看,它也是不錯(cuò)的“金牌火箭”。
記者:在長(zhǎng)三乙火箭研制歷程中,有哪些關(guān)鍵技術(shù)突破和創(chuàng)新點(diǎn)?您印象最深刻的技術(shù)難關(guān)是什么?又是怎樣攻克這些難題的?
龍樂(lè)豪:長(zhǎng)三乙火箭的末級(jí)采用了液氫液氧為燃料的發(fā)動(dòng)機(jī),在火箭的研制階段要進(jìn)行動(dòng)力系統(tǒng)試車(chē),前兩次因?yàn)楦鞣N原因都失敗了,但是國(guó)際衛(wèi)星發(fā)射服務(wù)合同的時(shí)間節(jié)點(diǎn)日益緊迫,國(guó)外用戶(hù)要看到試驗(yàn)成功才能相信中國(guó)人是否可以按計(jì)劃節(jié)點(diǎn)完成任務(wù)。按照傳統(tǒng)做法,短期內(nèi)再進(jìn)行一次動(dòng)力系統(tǒng)試車(chē)時(shí)間要5個(gè)月左右,無(wú)法滿(mǎn)足國(guó)外用戶(hù)的要求,研制團(tuán)隊(duì)開(kāi)創(chuàng)了用火箭三級(jí)動(dòng)力系統(tǒng)開(kāi)展動(dòng)力系統(tǒng)試車(chē)試驗(yàn)的先例,既為國(guó)家贏得了尊嚴(yán),兌現(xiàn)對(duì)客戶(hù)的承諾。又節(jié)省了上億元的研制經(jīng)費(fèi)和1年左右的研制時(shí)間。
記者:從首次研制到百次發(fā)射,長(zhǎng)三乙火箭執(zhí)行過(guò)國(guó)家重大工程任務(wù),也執(zhí)行過(guò)國(guó)際發(fā)射任務(wù),在這期間您有什么很自豪的事?
龍樂(lè)豪:現(xiàn)在回過(guò)頭看,能夠有機(jī)會(huì)參與這樣一份工作,加入到這樣一個(gè)隊(duì)伍,可以說(shuō)是不辱使命,沒(méi)有辜負(fù)黨和人民的重托。
印象深刻的事是2017年12月11日,錢(qián)學(xué)森同志誕辰106周年之際,長(zhǎng)三乙火箭成功發(fā)射了中國(guó)和阿爾及利亞兩國(guó)航天領(lǐng)域的首個(gè)合作項(xiàng)目——“阿星一號(hào)”,開(kāi)創(chuàng)了中國(guó)同阿拉伯國(guó)家開(kāi)展航天領(lǐng)域合作的成功先例,為服務(wù)國(guó)家外交戰(zhàn)略打下新基石。這次發(fā)射任務(wù)的照片很快登上美國(guó)《時(shí)代》周刊雜志封面,在當(dāng)時(shí)被評(píng)價(jià)為“世界最具影響力的一次宇航發(fā)射”。
記者:長(zhǎng)三乙火箭作為我國(guó)首個(gè)單一型號(hào)超過(guò)百次發(fā)射的運(yùn)載火箭,在我國(guó)航天發(fā)展歷史中有著怎樣不可替代的地位,您覺(jué)得它對(duì)我國(guó)航天整體技術(shù)水平提升起到哪些關(guān)鍵推動(dòng)作用?
龍樂(lè)豪:長(zhǎng)三甲系列火箭從方案設(shè)計(jì)時(shí)就采用了通用化、系列化、組合化的設(shè)計(jì)思路,減少產(chǎn)品的技術(shù)和生產(chǎn)狀態(tài),集中人力搞好設(shè)計(jì)和工藝規(guī)范,集中物力充分做好各類(lèi)地面試驗(yàn),提高產(chǎn)品可靠性,也為后續(xù)發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
此后,這一理念也被新一代運(yùn)載火箭所繼承,按照模塊化組合的思路進(jìn)行研制,充分吸收長(zhǎng)三乙火箭研制成果,并突破了基于模塊組合的快速集成設(shè)計(jì),提高火箭適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性。
記者:您曾經(jīng)用“長(zhǎng)征嬌子創(chuàng)新?lián)厝巍痹u(píng)價(jià)過(guò)長(zhǎng)三甲系列火箭,在中國(guó)航天里程碑事件中,長(zhǎng)三乙火箭對(duì)我國(guó)航天事業(yè)的推進(jìn)起到哪些重大影響?
龍樂(lè)豪:長(zhǎng)三乙火箭是一款適應(yīng)性很強(qiáng)的運(yùn)載火箭系列,其運(yùn)載能力可以覆蓋世界絕大多數(shù)應(yīng)用衛(wèi)星的質(zhì)量,在當(dāng)時(shí)不僅顯著地增強(qiáng)了我國(guó)商業(yè)火箭在國(guó)際衛(wèi)星發(fā)射服務(wù)市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力,也為我國(guó)未來(lái)航天事業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了良好條件。在執(zhí)行國(guó)家重大工程任務(wù)為了適配任務(wù)需求,可以用于超同步轉(zhuǎn)移軌道或低傾角同步轉(zhuǎn)移軌道發(fā)射,以及深空探測(cè)器發(fā)射,還可以在飛行過(guò)程中實(shí)現(xiàn)測(cè)向機(jī)動(dòng)變軌、多次起旋、消旋、定向等,這也是長(zhǎng)三乙能交出百次發(fā)射任務(wù)的原因。
記者:現(xiàn)在新一代運(yùn)載火箭不斷上新,長(zhǎng)三乙火箭后續(xù)將在哪些發(fā)展方向作出探索和嘗試,如何在我國(guó)航天發(fā)射任務(wù)梯隊(duì)里繼續(xù)發(fā)揮它獨(dú)特的作用?
龍樂(lè)豪:100次了,這是一個(gè)里程碑,我個(gè)人希望長(zhǎng)三乙火箭能夠穩(wěn)定技術(shù)狀態(tài),進(jìn)一步提高可靠性。
記者:中國(guó)航天經(jīng)歷了60多年發(fā)展,取得一系列成就,您認(rèn)為站在新起點(diǎn)上長(zhǎng)征系列火箭的發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)該是什么樣的?
龍樂(lè)豪:面向未來(lái),長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭的發(fā)展方向:大、快、高、低。即大運(yùn)載能力、快速反應(yīng)、高可靠性和低成本。這四點(diǎn)將是未來(lái)火箭發(fā)展的關(guān)鍵詞。
目前,新一代載人運(yùn)載火箭、重型火箭研制工作正有序推進(jìn)。新一代載人運(yùn)載火箭是根據(jù)中國(guó)載人航天工程長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃,為發(fā)射中國(guó)新一代載人飛船和著陸器而全新研制的高可靠、高安全載人火箭,將中國(guó)奔月軌道運(yùn)載能力由8.2噸提升至27噸,填補(bǔ)中國(guó)載人登月能力空白,具有安全可靠、性能先進(jìn)、流程創(chuàng)新、擴(kuò)展靈活等特點(diǎn),并且以新一代載人運(yùn)載火箭為基礎(chǔ)可以發(fā)展近地空間站載人和載貨等系列化衍生構(gòu)型,推進(jìn)中國(guó)載人運(yùn)載火箭升級(jí)換代,滿(mǎn)足空間站運(yùn)營(yíng)任務(wù)及各種應(yīng)用衛(wèi)星的發(fā)射需求。通過(guò)新一代載人火箭研制,攻克發(fā)動(dòng)機(jī)多機(jī)并聯(lián)、低頻彈性控制、故障診斷及容錯(cuò)重構(gòu)等關(guān)鍵技術(shù),進(jìn)一步提升火箭可靠性。
根據(jù)中國(guó)運(yùn)載火箭型譜化發(fā)展規(guī)劃,重型運(yùn)載火箭是下一代運(yùn)載火箭的核心標(biāo)志,支撐中國(guó)奔月軌道運(yùn)載能力達(dá)到50噸,填補(bǔ)近地軌道運(yùn)載能力100噸級(jí)空白,實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展,滿(mǎn)足深空探測(cè)和近地空間大規(guī)模運(yùn)輸?shù)戎虚L(zhǎng)期發(fā)展需求。重型火箭研制具有極強(qiáng)的帶動(dòng)性,可充分帶動(dòng)先進(jìn)設(shè)計(jì)、高端制造、原材料、元器件等相關(guān)基礎(chǔ)工業(yè)的發(fā)展,加速中國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),帶動(dòng)中國(guó)高端裝備發(fā)展,推進(jìn)制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)。通過(guò)重型運(yùn)載火箭研制,攻克超大直徑箭體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制造、大推力高性能發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)制造、連接器自動(dòng)對(duì)接,大功率伺服機(jī)構(gòu)等關(guān)鍵技術(shù),將顯著提升中國(guó)航天科技水平,有力支撐中國(guó)航天強(qiáng)國(guó)建設(shè)。
可重復(fù)使用運(yùn)載火箭將大幅降低進(jìn)出空間的成本,提高產(chǎn)品周轉(zhuǎn)效率,支撐主流載荷高頻次發(fā)射和全球極速運(yùn)輸服務(wù)。“在新一代運(yùn)載火箭基礎(chǔ)上,發(fā)展一子級(jí)重復(fù)使用火箭,在可重復(fù)使用技術(shù)基礎(chǔ)上也在進(jìn)一步規(guī)劃,未來(lái)兩級(jí)完全重復(fù)使用的構(gòu)型會(huì)大幅降低進(jìn)出空間成本,提升進(jìn)出空間效率,具備大規(guī)模航班化空間運(yùn)輸能力?!饼垬?lè)豪說(shuō)。
智能飛行技術(shù)與運(yùn)載火箭總體設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展相輔相成,結(jié)合運(yùn)載火箭總體設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展歷程和趨勢(shì),可將智能飛行技術(shù)發(fā)展分為四個(gè)階段,自動(dòng)控制階段、有限智能飛行階段、增強(qiáng)智能飛行階段、全面智能飛行階段。我國(guó)長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭經(jīng)歷了前三個(gè)階段的發(fā)展,正在通過(guò)研制新一代載人運(yùn)載火箭邁向第四階段。該階段航天運(yùn)輸系統(tǒng)將有效融合人工智能技術(shù),建立全生命周期、全系統(tǒng)的智能健康檢測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)火箭本體自主修復(fù),具備交互式學(xué)習(xí)能力,可以通過(guò)多智能體天地協(xié)同學(xué)習(xí)、多智能體的協(xié)同重構(gòu)能力,自主適應(yīng)環(huán)境和本體狀態(tài)變化,具備不確定性故障適應(yīng)能力。
(圖片拍攝:鄭瑤)
編輯:韓瀟