原標題：收官發射爲何推遲？揭祕長三甲系列火箭護送北斗之路

新京報訊（記者 倪偉）6月23日9時43分，北斗三號系統最後一顆組網衛星在西昌衛星發射中心成功發射，提前半年完成北斗三號全球衛星導航系統星座部署目標。

此次原定的發射窗口爲6月16日，但由於長征三號乙運載火箭出現故障，推遲了7天。新京報記者獲悉，故障發生在火箭發動機減壓閥。

這是長三甲系列發射任務中罕見的波折。自2017年11月5日，長三甲系列火箭執行首次北斗三號發射以來，至今以18次發射完成組網任務。2000年以來，長三甲系列火箭承擔了北斗導航工程全部發射任務，堪稱“北斗專列”，在北斗任務中成功率達100%。

2年半如何實現高密度組網？記者從火箭研製方中國航天科技集團第一研究院（以下簡稱“火箭院”）獲悉，原因在於成熟的搭配、新型科研體制，加之適應性的改進。

西昌衛星發射中心，執行北斗三號最後一顆組網衛星發射的長征三號乙運載火箭轉運至發射區。航天科技集團一院供圖

發射推遲原因公佈：發動機減壓閥出現細小裂紋

6月16日凌晨，官方公告稱，因爲實施此次發射的長征三號乙運載火箭在臨射前測試過程中，發現產品技術問題，發射任務推遲。長三甲系列火箭副總設計師李聃在媒體採訪中，介紹了具體原因：故障出現在“壓力數據低於設計指標”。

15日晚在射前功能檢查時發現這一問題後，短時間內就找到了故障點，火箭院連夜組織相關單位在北京進行了問題復現和結果比對，證明了問題發生的機理。

《中國航天報》的報道呈現了更多細節。《發射推遲的這些天，發生了什麼？》一文透露，科研人員15日晚間發現，火箭三級發動機的I分機中，減壓閥壓力數據出現異常。其狀態直接關係三級發動機能否正常工作，關乎任務成敗。

操作人員按流程進入火箭艙體中，對減壓閥進行檢查，發現殼體上有一個雞爪形的細小裂紋。科研團隊決定緊急更換備份產品。臨近夜裏12點，新更換的同批次產品經檢測工作狀態正常，如果進行替換，具備實施任務條件。不過，本着慎之又慎、萬無一失的考慮，任務指揮部還是決定，發射任務推遲。

據該報道，16日白天，問題產品被迅速送回北京接受材料檢測，當晚就證明了問題發生的機理。18日，決定使用合格替代產品繼續執行發射任務。

然而，由於夏季氣溫較高，推遲兩天以後，已經加註常規推進劑的火箭貯箱內，燃料溫度和氣枕容積出現變化，已不滿足發射實施條件，只能泄出推進劑，重新加註。

於是，長三甲系列火箭進行了歷史上前所未有的最大規模推進劑泄出及重新加註。“從19到20日，火箭一級、二級及四個助推加註口以上的氧化劑、燃燒劑分別安全完成泄出操作。粗略計算，泄出量約佔加註燃料總量的3/4，規模之大世所罕見。”報道稱。

其後，火箭最終實現“不帶疑點加註、不帶隱患上天”，於6月23日上午成功發射，衛星精確入軌，北斗衛星發射的成功率保持在100%。

李聃坦言了此次推遲承擔了巨大壓力。此次發射是北斗系統建設全面完成的標誌，在發射前，媒體進行了密集的宣傳報道，在中國航天曆史上都是罕見的。“說沒有壓力是騙人的，但是在巨大的壓力面前，指揮部之所以作出這樣的決定是尊重科學，堅持原則的結果。”

長三甲系列火箭圖，從左至右依次爲長三甲、長三乙、長三丙。航天科技集團一院供圖

單系列發射破百次 長三甲系列年發射量佔長征家族半壁江山

這是北斗衛星發射中罕見的推遲。

長三甲系列火箭作爲航天領域知名的“金牌火箭”，一直以可靠著稱，經歷過重重考驗。李聃回憶，多年前一次北斗發射中，發射場周邊雷電交加、暴雨如注。指揮部根據氣象部門給出的專業意見，同意按原計劃發射，最終任務圓滿成功，創造了惡劣氣象條件下中國航天發射的新紀錄。

長三甲系列火箭包含三種構型：長征三號甲、長征三號乙、長征三號丙，芯級結構相同，捆綁助推器的數量分別爲0個、4個和2個。三者均爲大型低溫液體運載火箭，可以根據不同任務需求來選擇。

自2000年10月31日，長征三號甲系列運載火箭發射我國第一顆北斗導航試驗衛星起，至本次，共以44次發射將59顆北斗衛星成功護送升空，成功率100%，因此長征三號甲系列火箭也被稱爲北斗組網工程的“專屬列車”。其中三型火箭分別執行過12次、22次和10次北斗衛星的發射。

除了北斗工程，今年26歲的長三甲系列火箭，還成功執行過風雲衛星、天鏈衛星、嫦娥探測器等重大任務。目前爲止，這個系列的三型火箭一共飛行112次，成功率近97%，是目前我國發射次數最多的火箭系列，也是首個突破百次發射的系列。

近幾年，長三甲系列在國內一直處於高強密度發射狀態，連續5年保持長征火箭家族發射次數排名第一。2019年長三甲系列發射12次，佔長征火箭發射總次數的48%。

基於出色的發射記錄，長征三號甲系列火箭在商業衛星發射服務中的保險費率已經處於國際最低水平。

破解快速組網與高成功率矛盾 長三甲發射週期縮至約20天

北斗三號建設堪稱“神速”，僅2年7個月就完成30顆星組網，其間還發射了2顆北斗二號衛星。

這是我國航天曆史上規模最大的星座，也是最密集的同型號衛星發射。“高風險的航天領域，質量和進度、質量和數量一直是一對矛盾。”北斗三號工程衛星總設計師謝軍曾說。

這樣的速度下百分之百成功率，簡單來說，依靠的是快速的火箭和衛星製造能力，以及成熟的發射技術。

據火箭院長征三號甲系列火箭總指揮岑拯介紹，研製隊伍爲適應高密度發射北斗衛星，形成了一套管理模式，改變過去每次任務專門研製一發火箭的“單件定製”模式，形成“組批生產”模式，通過模塊化、通用化、去任務化的方式設計生產火箭。

這樣的模式，讓長三甲系列火箭批量誕生。記者從火箭院瞭解到，如今火箭研製生產能力從一年2至3發提高到8至10發，發射週期從60天減少到21天，發射隊伍從300人降到100人左右。

特別是2018年7月10日至11月19日的133天中，長三甲系列密集發射7次，平均19天即發射一枚同型號火箭，創造了北斗組網高密度發射紀錄。

應對“北斗專列”密集發車 “太空擺渡車”首次亮相

長三甲系列火箭與北斗衛星是一對老搭檔，攜手長達20年。

從2017年下半年北斗三號發射開始，兩年多來，長三甲系列的任務重點再次轉移到護送北斗工程。當然，其間也執行了其他重大任務，如2018年12月8日，長三乙成功發射了嫦娥四號探測器。

節奏陡然加快，爲應對高密度的北斗三號發射，長三甲系列火箭系統進行了一系列適應性創新。

比如，由於北斗三號衛星分佈在三個不同高度軌道面上，需要長三甲系列火箭具備高、中軌道高度，東射向、南射向多方向的發射能力。研製團隊爲此開展了以地球同步轉移軌道（IGSO）、中圓軌道（MEO）、地球同步軌道（GEO）發射軌道設計爲代表的攻關，滿足了工程對火箭運載能力和衛星軌道部署的雙向需求。

另外，我國首個火箭上面級——“遠征一號”，也在北斗工程中初次亮相。上面級被喻爲“太空擺渡車”，在火箭完全與衛星分離以後，託着衛星的上面級，還能帶衛星跑完“最後一公里”。這樣就減少了衛星的燃料損耗，延長了未來在軌運行的壽命。

遠征一號主要用在中高軌直接入軌任務中，可以將衛星入軌時間從數天縮短爲數小時，而且不耗費衛星燃料。遠征一號上面級在北斗三號工程中完成了 12次任務，將全部24顆MEO軌道衛星準確送入預定軌道。

北斗工程告一段落後，長三甲系列火箭不會止步。據火箭院介紹，後續在動力系統不做大改動的情況下，長三甲系列還將進行技術改進，進一步提高運載能力和可靠性。

新京報記者 倪偉