2022年9月9日，長征二號丙運載火箭（以下簡稱“長二丙火箭”）迎來首飛40周年紀念日。1982年9月9日，長二丙火箭在酒泉衛星發射中心首飛成功，將我國首顆應用型返回式衛星送入太空，並在隨後的十年裡包攬了我國所有返回式衛星的發射任務。
6月2日12時00分，我國在西昌衛星發射中心使用長征二號丙運載火箭，成功將吉利星座01組衛星發射升空，9顆衛星順利進入預定軌道。新華社發
作為我國服役年限最長的火箭，長二丙火箭是如何誕生的？它在過去與現在經歷了什麼？“金牌火箭”的地位又是如何形成的？為了獲知問題的答案，本報記者採訪了來自中國運載火箭技術研究院（中國航天科技集團有限公司所屬，以下簡稱“火箭院”）的長二丙火箭專家們。
從工程研製走向發射應用
為發射1500公斤重的返回式遙感衛星，1967年9月，我國明確研製更大運載能力的火箭——長征二號，由火箭院抓總。1975年11月26日，隨着發射返回式衛星任務取得圓滿成功，長征二號火箭從工程研製走向發射應用，我國後續各型常規液體運載火箭都以長征二號火箭為基礎開展研製。
隨着衛星功能的拓展，重量也逐漸增大，對火箭的運載能力提出了更高要求。於是，在中央有關部委的指示下，火箭院於1978年啟動長征二號火箭的改進提升工作。1982年9月9日，改進后的火箭首飛任務取得圓滿成功，並被命名為長二丙火箭。
據火箭院長二丙火箭總設計師楊建民介紹，長二丙系列運載火箭先後發展出5種構型，即長二丙兩級狀態基本型火箭以及衍生出的4種構型——長二丙/FP、長二丙/SM、長二丙/SMA和液體上面級長二丙/YZ-1S構型火箭。目前，長二丙系列火箭主要提供長二丙兩級狀態基本型和長二丙/YZ-1S構型。“其中，長二丙兩級火箭的近地軌道運載能力為4600公斤，700公里太陽同步軌道的運載能力為1200公斤。長二丙/YZ-1S構型火箭則在兩級狀態基本型的基礎上，增加一個三軸穩定的YZ-1S液體上面級，因此具備一箭多星的發射及星座部署能力。長二丙/YZ-1S構型火箭700公里太陽同步軌道的運載能力為2500公斤，地球同步轉移軌道的運載能力為1000公斤。”楊建民說。
“金牌火箭”的影子無處不在
國內外航天發展歷史表明，型號基本型直接影響型號系列幾十年的發展。長二丙兩級狀態火箭是目前在役的以常溫液體燃料為推進劑的長征系列火箭基本型，而其他狀態的型號都是在此基礎上增加助推器，或者增加低溫三級、常溫三級——用火箭院長二丙火箭總指揮馬惠廷的話說，“在現有長征系列運載火箭的身上，都能很容易地找到長二丙火箭的影子”。
作為基本型火箭，一般要求火箭的構型簡單且成熟，可以通過“上增下捆”來提高系列火箭的任務適應能力。“例如，給長二丙兩級狀態火箭增加助推器，是為了提高起飛推力；增加低溫或常溫三級，則與長二丙系列火箭中的固體、液體上面級相似，是為了提高運載火箭的入軌能力。”楊建民解釋。
2018年10月9日，長二丙火箭和遠征一號S上面級形成的新構型首飛獲得圓滿成功，將長二丙火箭700千米太陽同步軌道的運載能力從1200千克提升至2500千克。“該新構型火箭具備一箭多星發射及星座部署能力，進一步提升了火箭的任務適應性，提高了火箭發射的靈活性，實現了低成本高效益的目標。”馬惠廷補充道。
搭建新技術探索驗證平台
40年來，長二丙火箭始終堅持開拓創新，搭建起新技術探索驗證平台，開展新技術的探索和應用，並將成果推廣應用到多個型號，推動運載技術的改進升級。
長二丙火箭都進行了哪些新技術驗證？來自火箭院的專家們列舉出不少內容，包括：採用游機長時間滑行技術，大幅提升未新研究發動機狀況下的運載能力；成功研製我國首個三軸穩定固體上面級構型火箭長二丙/FP，實現了銥星7次發射任務的圓滿成功；大幅提升了火箭一子級殘骸的落區安全性，拓展了火箭發射任務的適應性；飛行搭載驗證了彈道在線重規劃、新型熱環境防護、高空風雙向准實時風補償、高空大氣精確測量等一大批新技術……
為什麼要用長二丙火箭來做這些新技術驗證？馬惠廷表示，長二丙火箭可靠性高、任務適應能力強、任務軌道豐富，且在內陸3個發射場均有發射任務，因此有利於新技術的原理可行性、工程有效性考核驗證和後續推廣應用。
作為我國近地軌道的主力軍之一，長二丙火箭具有飛行子樣多、可靠性高、發射周期短、運載能力適中的優點，因此承擔著大量遙感類應用衛星、愛因斯坦探針和中法天文等科研衛星的發射，也承接了銀河、時空道宇、四維等商業星座衛星的任務，預計“十四五”期間將保持年度10次以上的發射頻率。
今後，長二丙火箭將持續提升任務適應性、飛行可靠性和響應效率。“當前我們正在開展衛星堆疊和分離、多星分離控制、飛行故障診斷與控制重構等新技術研究，持續深化子級落點精確控制與回收技術研究，並開展飛行搭載驗證，以促進新技術的成熟和工程應用。”馬惠廷表示。