中國氣象報記者 盧健
4月20日22時41分，在西昌衛星發射中心，長征三號乙遙三十運載火箭將北斗三號IGSO衛星成功送入預定軌道。這次發射在中國航天史上創造了一項紀錄：長三乙和“大哥”長征三號甲、“弟弟”長征三號丙組成的長征三號甲（以下簡稱長三甲）系列火箭共完成100次發射，成為我國第一個發射任務次數過百的單一系列火箭。
從1994年長三甲系列火箭首飛成功開始，25年時間，是這個金牌系列火箭的發展史，也是導航、通信、氣象衛星等“火箭乘客”的成長史。本報記者專訪長三甲系列火箭總設計師、中國科學院院士、航天公益形象大使姜傑，聽她講述長三甲系列火箭的“獨門絕技”，以及它們和“明星衛星”們彼此成就的故事。
長征三號火箭和長征三號甲系列火箭家族。圖片來源：中國航天科技集團網站
7顆風雲衛星由它們護送
要想把航天器送入太空，火箭幾乎是最主要的運輸工具。
但一種火箭型號無法通用於所有類型的航天器，所以不同的航天器需得選擇不同的火箭來運輸。多年來，對於我國幾乎所有高軌道航天器來說，都選擇交給一種，更準確地說是一個系列運載火箭，那就是長三甲系列火箭。
選擇搭乘長三甲系列火箭的“國內明星乘客”裡，就有耳熟能詳的通信衛星工程、探月工程、北斗工程、高分工程等系列衛星。而對於在大氣、生態、防災減災等領域應用廣泛的風雲氣象衛星，就有七顆由長三甲系列火箭成功發射。不僅如此，長三甲系列火箭在國際商業衛星發射領域也備受歡迎。
“可以說，長三甲系列火箭是我國現役中型高軌運載火箭中發射次數最多、發射密度最大的火箭群體。”姜傑說。
為什麼長三乙的發射任務也算在長三甲的飛行任務中呢？姜傑介紹，長三甲系列運載火箭實際上包括了“三兄弟”，分別是長三甲、長三乙和長三丙，再往前追溯，它們都有一個共同的“長輩”，那就是如今已經“退役”的長征三號火箭。
長三甲火箭是在長征三號火箭的基礎上，採用重新設計第三級形成的大型三級低溫液體火箭，GTO軌道（即地球同步轉移軌道，是指近地點在1000公里以下、遠地點約36000公里的橢圓軌道）的運載能力達到2.6噸；在長三甲火箭的芯一級捆綁四個2.25米的助推器就派生出了長三乙火箭，GTO軌道運載能力可達到5.5噸；在長三甲火箭的基礎上捆綁兩個2.25米助推器，又組合成長三丙火箭，GTO軌道運載能力可達到3.9噸。
“三化設計”的發展理念，也讓長三甲系列火箭成為我國現役中型高軌運載火箭中“運載能力最大、技術最複雜、適應性最強”的火箭群體。“從發射軌道來說，這個系列火箭不僅可以發射地球同步軌道、地球同步轉移軌道，還可以發射55度傾斜地球同步軌道（與地球赤道平面大約有55度的傾斜）、地月轉移軌道等，需要把衛星送到哪個軌道，長三甲都可以適應。”姜傑說。
長三甲系列火箭能夠執行如此密集的發射任務，還在於它的可靠性比較高。“發射精度特別是發射成功率在世界上同類火箭世界中位列前茅。”姜傑說。
將近20年的時間裡，6顆風雲二號衛星和1顆風雲四號衛星都是由長征三號甲系列火箭成功發射。
風雲四號（上方第一排）和風雲二號（二三排）家族。圖片來源：中國氣象網
從風雲衛星成長
讀長三甲歷史
1994年，長三甲火箭首飛成功。2019年4月20日，長三甲系列火箭第100次將衛星成功送入預定軌道。前50次發射歷時18年，而後50次發射僅用7年，發射次數也從幾年一發提升至一年17發。
在長三甲系列火箭“排班”越來越密集的同時，長三乙逐漸成為“三兄弟”中執行任務最多的一位：過去，長三甲是三兄弟中執行發射任務最多的，25年時間下來，長三甲執行任務27次，長三丙16次，而長三乙“後來居上”共執行了57次發射任務，已經超過了“哥哥”和“弟弟”的發射任務量之和。
“可以說，這組數字的變遷，與我國衛星技術發展和應用需求增加息息相關。”姜傑說。
以我國靜止氣象衛星風雲二號和風雲四號的發射為例，風雲二號A星和B星在設計時，只有一個三通道掃描輻射計，重1.2噸。從風雲二號C星開始到風雲二號H星，掃描輻射計由三通道增加到五通道，重量也相應增加到1.38噸，這段時期，長征三號甲運載火箭的2.6噸的運力就可以滿足發射需求。
而到2016年底我國新一代靜止氣象衛星風雲四號A星發射時，搭載的儀器由風雲二號的一臺掃描輻射計增加到了四臺遙感儀器（其中掃描輻射計的通道也由五通道一下子增加到了14個通道），而為了讓這四臺嬌貴的儀器彼此互不干擾，又給它們配備了一個全新設計的大平臺——SAST5000平臺。算下來，風雲四號一下子變成了一個重達5.4噸的“小胖子”。長三甲和長三丙可就帶不動它了，需得能舉起5.5噸重量的“大力士”長三乙上場才行。
而這，也是我國幾十年來衛星和火箭發展的一個縮影。
“長三甲系列火箭的設計都是從20世紀80年代中期開始的。當時長三甲的研製是面向國內的市場需求，最初就是東方紅三號平臺。1994年，長征三號甲把中國新一代通信衛星東方紅三號成功送入太空，長三甲首飛成功。”姜傑回憶。
而設計長三乙火箭則是直接瞄準國際商業發射市場。“因為在20世紀90年代，我們國家還不需要這麼大的運載能力的火箭，當時還沒有那麼重的衛星需要長三乙發射。”姜傑說。1997年長三乙成功發射美國為菲律賓製造的馬部海通信衛星，從此開始正式服役。
2000年初，中國成功研製出國產衛星大平臺——“東方紅四號”大型通信衛星公用平臺，後來研製出首次應用於風雲四號的SAST5000平臺。這一階段，長三乙的發射能力正好能夠滿足這些衛星大平臺的需求。這也就是為什麼近幾年來長三乙火箭的發射任務量是最多的，也成為了一位名副其實的“勞模”。
“這麼多年，長三甲系列火箭的設計師們根據不同衛星的新需求，不斷進行技術改進，所以它的適應能力才可以不斷提升，歸根到底，這些都是科技創新發揮了重要作用。”姜傑說。
根據計劃，長三甲系列火箭今年的發射任務是15次，明年是11次。“一方面，它們本身生命力是很強的，另一方面，我們仍然要堅持創新，為國家發展做出更多貢獻。”姜傑說。
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