长三乙火箭成功发射嫦娥四号月球探测器 人类首次执行月球背面软着陆和巡视探测任务

发布时间 : 2018-12-08     来源 : 中国运载火箭技术研究院新闻中心

    12月8日2时23分,在西昌卫星发射中心,长征三号乙(简称“长三乙”)遥三十火箭腾空而起,成功将嫦娥四号月球探测器送入地月转移轨道。
    这次发射是长征三号甲系列火箭(简称“长三甲系列火箭”,包括长征三号甲、长征三号乙和长征三号丙火箭)第5次执行探月工程任务。此前,长三甲系列火箭已经成功将嫦娥一号、嫦娥二号、嫦娥三号、嫦娥五号T1再入返回飞行器送入预定轨道,发射成功率100%。
    型号总指挥金志强介绍,探月工程任务对轨道高度和入轨精度要求都很高,长三甲系列火箭因其出色的适应能力、合理的运载能力梯度、精准的入轨精度,成为执行探月工程任务的最佳选择。



△技术区的长三乙火箭


    嫦娥四号任务是人类首个在月球背面进行的着陆和巡视探测任务,通过两次发射来完成,第一次是发射嫦娥四号中继星“鹊桥”;第二次即为发射嫦娥四号着陆器、巡视器组合体,组合体着陆到月球背面南极艾特肯盆地,通过“鹊桥”与地球进行中继通信。



△箭体转运


    长三甲系列火箭总体主任设计师胡炜介绍,与发射嫦娥三号的火箭相比,这发火箭共进行了65项技术状态改进,分布在发动机、控制系统、测量系统,箭体结构等箭上和地面分系统。其中最主要的有3大技术创新:


   
多窗口、窄窗口发射技术  让火箭准时发射


    嫦娥四号月球探测器每天有两个发射窗口,但两个窗口的宽度都很窄,第一个发射窗口有效宽度为2分钟,约46分钟后进入第二个发射窗口,窗口宽度仅1分钟。为了确保火箭可以在发射窗口要求时间内准时发射,适应两天四窗口的发射需求,研制团队对轨道设计和产品可靠性都进行了改进,一方面采用了适应多窗口、窄窗口约束的轨道设计技术;另一方面对火箭主要分系统和重要单机采取了可靠性设计和冗余改进,确保满足窄窗口发射约束。



△火箭二级吊装上塔


   
低温加注后推迟24小时发射技术  让火箭不再“挑”窗口


    嫦娥四号探测器发射任务只有连续两天的发射窗口,对火箭的适应能力提出了前所未有的挑战。作为使用液氢、液氧推进剂的低温火箭,一旦因故错过当天的发射窗口,按照以往的研制经验,只能泄出推进剂,再次组织发射,这样将错过当月窗口,发射任务将推迟半年。
    为此,火箭系统开展了“低温加注后推迟24小时发射技术”的研究,也就是在火箭完成液氢、液氧低温推进剂加注后,保持连接器不脱落状态下,可以推迟24小时发射。通过这项创新,火箭在低温加注后可以适应2天内多个窗口的发射要求,这在国内尚属首次,在一定程度上提高了火箭对任务的适应能力。



△整流罩吊装上塔


   
地月转移轨道高精度入轨技术   让火箭入轨精度更高


    嫦娥四号任务要求长三乙火箭将月球探测器发射到远地点约42万公里的轨道,相比嫦娥三号任务的38万公里,嫦娥四号的轨道更远,对火箭入轨精度的要求也更高。为此,火箭研制人员通过组合导航滤波组合算法优化、严选惯组指标等措施提高入轨精度,突破了地月转移轨道高精度入轨技术,较嫦娥三号任务设计入轨精度提高了30%以上,实现了“准时发射、精确入轨”,圆满完成了护送“嫦娥”奔月的使命。



△长三乙火箭整装待发

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