◎长征三号乙运载火箭承担嫦娥三号发射任务　◎运载能力强、精确度高、动力强劲是显著优势
　　担任此次嫦娥三号发射任务的火箭是长征三号乙改进型火箭,这也将是长三乙火箭的第25次出征。该火箭总长56米多,捆绑了四枚助推器。嫦娥三号任务火箭系统总设计师姜杰说,嫦娥三号的火箭系统也实现了六大改进来应对发射嫦娥三号可能遇到的挑战。该火箭能够为嫦娥三号提供可靠的,舒适、安全的飞行。此外,火箭还安装了摄像头,可以看到飞行过程中的重要分离动作。
　　精雕细琢“瘦”下去
　　长三乙火箭改进型是三级捆绑式火箭,在长三甲基础上捆绑了4个助推器,运载能力远高于长三甲和长三丙。嫦娥三号探测器比嫦娥二号重了1吨多而且与嫦娥二号任务相比,嫦娥三号的入轨精度要求提高了三倍多。这也将是长三乙火箭的第25次出征。
　　要长途跋涉把3780公斤的嫦娥精准地送入远地点38万公里的地月转移轨道,已达到长征三号乙火箭的运载能力极限。长三乙增强型的起飞推力是600吨,要提高载荷能力,火箭自身必须瘦身。
　　科技人员为长三乙量身制定了三子级氢氧贮箱减重方案。贮箱的自重就像“脂肪”,承载的燃料就像身体蕴含的能量。在能量不变的情况下,“脂肪”越少,运载的能力也就越大。为此,运载火箭技术研究院首次采用新型机械壁板铣的方式。这种方法铣出来的壁板光滑、精度高、厚度误差在0.1毫米之内。正是这样的精雕细琢,使得贮箱成功减重50公斤。
金牌动力“强起来”
　　有“中国金牌动力”美誉的航天六院负责研制承担本次发射任务的长三乙火箭所有发动机和嫦娥三号探测器推进分系统。
　　火箭发动机专家、中国航天科技集团公司六院院长谭永华说:“与发射神舟十号用的长二F火箭相比,长三乙增强型增加了一个三子级。这级火箭由两台氢氧发动机和若干台姿控发动机组成。“氢氧发动机使用液氢、液氧低温高能推进剂,采用泵压式燃气发生器动力循环,燃气串联双涡轮泵系统,具有双向摇摆,高空两次启动能力。它使嫦娥三号奔月之旅更加稳健。”
　　此外,科研人员对长三乙运载火箭一、二级及助推器发动机进行了一系列可靠性增长改进。比如借鉴长二F技术,对二级主机燃气发生器、转速线圈等进行改进,使得发动机飞天动力更强劲,质量更可靠。

技术创新
长三乙新技术傍身“武艺高”
　　“为了满足嫦娥三号任务更高的要求,科研人员对火箭开展了六大专项技术攻关,确保托举保嫦娥‘完美落月’。”嫦娥三号火箭系统总指挥岑拯说。火箭系统总设计师姜杰等专家解析了长三乙增强型火箭的“几板斧”。
　　其一,高精度制导控制技术,入轨精度较嫦娥二号提高3倍多。科研人员采用双激光惯组加卫星导航修正的复合制导技术,相当于给火箭安了“两只眼睛”,一只眼睛使火箭按照设计好的轨道飞行,另一只眼睛精确计算最佳途径,并随时修正。
　　其二、攻克多窗口发射技术,实现多轨道窄窗口发射。为保证顺利发射,科研人员为嫦娥三号设计了6条飞行轨道,精确计算出6个发射窗口。但每个窗口非常窄——第一窗口约4分钟,第二窗口仅约1分钟。
　　其三、为嫦娥三号量身打造“坐椅”。针对嫦娥三“大个”身材,科研人员研制了直径1750毫米,高度1760毫米的超大卫星支架适配器,让嫦三能够稳稳落座。
　　其四、研制箭载摄影装置,实时监控火箭发射全过程。长三乙火箭上一共安装有三个摄像头,分别位于二级火箭外壁、三级火箭发动机舱和火箭的仪器舱中。有了摄像头,科学家就可以细致观测火箭的各个动作。
　　其中,装在三级火箭发动机舱的摄像头,把镜头对准了长三乙火箭的心脏——发动机,实时地观测三机发动机的工作状况。二级火箭上的摄像头拍摄4个助推器关机分离和一二级火箭分离；三级发动机舱上的摄像头拍摄三级发动机点火关机和二三级火箭分离过程；第三个摄像头拍摄整流罩分离、探测器与支架分离。
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　　发射四大挑战
　　2007年,长三甲火箭用了14天托举嫦娥一号奔月。2010年,长三丙火箭将嫦娥二号直接送入地月转移轨道,奔月之旅只用了5天。如今,长三乙火箭承担了运送嫦娥三号的火箭的任务。探月工程发射场系统副指挥长赵民1日在接受记者采访时说,嫦娥三号技术状态新、要求标准严、技术难度大,发射需要克服四大挑战。
　　——低温燃料加注。长征三号乙运载火箭三级采用的是液氢、液氧推进剂。液氢的保存温度为零下253摄氏度,液氧的保存温度为零下183摄氏度,在加注时燃料不可避免地产生挥发,所以必须精确计算燃料的加注量。如果第一窗口不能发射,还涉及将液氢液氧的卸出问题,极易使火箭保温箱发生损坏,不仅会影响低温燃料的再次加注,还可能导致爆炸。
　　——气候复杂多变。西昌属山区地形,素有“十里不同天”之称,气候变化频繁。此外,火箭低温燃料加注对温度变化要求很高,这些无疑给气象预报增加了不小的难度。
　　——“零窗口”发射要求高。嫦娥三号任务是多窗口、窄宽度发射。12月共有3天6个窗口。发射窗口最长4分钟,最短的仅为1分钟,对发射的精准度要求很高。一旦第一个发射窗口不能发射,必须要尽快进入第二个发射窗口的工作状态。根据任务安排,第一个发射窗口与第二个发射窗口间隔仅40多分钟,所以转换难度很大,对快速装订不同弹道参数等方面提出更高要求。
　　——多重任务交叉重叠。发射场在执行嫦娥三号任务时,还承担了其他航天器的发射任务。这给发射中心及各系统间的组织指挥、统筹协调、质量监督和人员调配提出了挑战。　　　　　　　据新华社