2019年4月20日，由中国航天科技集团所属中国运载火箭技术研究院抓总研制的长征三号乙运载火箭将北斗三号卫星成功送入预定轨道。这一刻，长征三号甲系列火箭发射次数正式刷新为“100”，并由此成为我国首个发射次数突破100次的单一系列运载火箭。
长征三号甲系列运载火箭由长征三号甲、长征三号乙和长征三号丙（简称长三甲、长三乙和长三丙）三种低温液体运载火箭组成。该系列火箭具有“系列化、组合化、模块化”特点。早在1998年，长征三号甲系列运载火箭就曾荣获国家科学技术进步特等奖，并在2007年获得“金牌火箭”的称号。
据中国运载火箭技术研究院长征三号甲系列火箭总指挥岑拯介绍，长征三号甲系列运载火箭几乎包揽了我国绝大多数高轨道航天器发射任务，是长征系列运载火箭高强密度发射的“主力”，是我国目前高轨道上发射次数最多、成功率最高的火箭系列。
起点非凡，书写“金字招牌”
众所周知，作为我国主力高轨运载火箭，长征三号甲系列运载火箭承担着发射北斗导航卫星、月球探测器和通信卫星等重要任务。
自1994年2月8日长征三号甲首飞以来，25年的时间里，长征三号甲系列运载火箭始终“奋战”在国家重大航天任务一线。截至目前，北斗工程从一期到三期，探月工程从嫦娥一号到嫦娥四号全部由长征三号甲系列运载火箭实施发射，共将48颗北斗导航卫星、4颗嫦娥探测器成功送入预定轨道。
“为什么长征三号甲系列运载火箭能够有如此长期、如此稳定、如此可靠的表现呢？”中国工程院院士、中国运载火箭技术研究院长征系列运载火箭高级顾问龙乐豪介绍，这正是因为长三甲系列火箭在设计之初就坚持国际一流水平。
为使系列火箭的总体技术性能达到国际一流水平，设计人员在继承长征三号运载火箭成熟技术的同时，在设计中采用了超过60%的新技术，这在当时也是非常大胆的创举。其中重要的共108项，重要技术创新项目22项，重大关键技术项目四项，即：YF-75氢氧发动机，是重新设计用于三级的氢氧发动机，在研制过程中遇到氢氧涡轮泵端面密封、螺旋管束式大喷管成型工艺多项技术难题。经过艰苦扎实的工作，攻克了一道道技术与工艺难题，发动机的结构可靠性首飞时已经达到0.97。动调陀螺四轴平台的研制成功，是我国将近20年来在火箭惯性器件方面的一大重大突破,是具有里程碑性质的成就。冷氦加温增压技术不仅在国内是首创的高难技术，即使在国际上也是属于仅被美、日等个别工业发达国家所掌握的新、难技术。低温氢气能源双向摇摆伺服机构，采用低温氢气气动机作为伺服机构的一次能源这一技术在国内是首创，在国外也未见到先例。
正是因为采用了高效的液氢液氧推进剂，长三甲系列火箭三子级的比推力也达到了世界一流。衡量一型火箭是否先进，还有一个关键的指标：有效载荷系数。通俗地说就是，火箭运送卫星的重量除以它的起飞重量，得出的系数。
龙乐豪院士形象地打了个比方：“就像两个举重运动员，举的重量是一样的，他俩谁的体重更轻，谁就赢了。火箭也是一样的道理，同样的起飞重量，发射的卫星越大，有效载荷系数越大，火箭就越先进。当时长三甲的有效载荷系数是世界上是第三位。”
跻身海外，练就“国际范儿”
1985年10月，我国宣布长征火箭投入国际卫星发射服务市场。当时国际市场上最为活跃、需求最大的是发射高轨道的地球同步通信卫星，而我国能够发射这种卫星的只有长征三号火箭，它的地球同步转移轨道运载能力最大也只有1.5吨，在国际市场上的竞争能力不强。
因为国内外市场的需求，特别是我国改革开放的大政方针，使火箭发射服务走出国门，将发射外国的重型商业卫星作为我国大型运载火箭研制的牵引力，才使长三乙火箭的诞生成为可能。
龙乐豪院士说：“长三乙火箭是改革开放的产物，可以说是长征火箭走向国际市场的硕果。”
按照长征三号甲系列化研制的思路，长三乙是三级大型液体捆绑式高轨道重型运载火箭，是我国当时运载能力最大、技术最先进、构成最复杂的运载火箭，可以满足当时国内外发射通信卫星事业的需要。
1992年，在长三甲火箭还没有首飞，也没有产品，长三乙火箭国家还没有立项的情况下，型号队伍拿着长三乙火箭的设计图纸去同美欧航天大国游说，这种努力终于取得了成果，最终与国际通信卫星组织签订了发射服务合同，规定用中国的长三乙火箭于1995年底前后将美国制造的卫星发射至地球同步转移轨道。
此后在1992年4月至1993年3月期间，用同样的方式共签订了多个发射美国、欧洲卫星的合同，从而快速牵引了长三乙火箭在不到3年时间内完成国家立项。
伴随改革开放，长三甲系列运载火箭始终坚持开放发展，积极走向国际市场，在用中国火箭技术服务世界的同时，也在国际合作中不断提升着长三甲系列金牌火箭的综合性能。从上世纪90年代开始，长三甲系列火箭在接口设计上充分考虑了与国际卫星的兼容性，实现了与美国、欧洲等国家和地区制造的卫星完全兼容，在发射、服务、技术等方面能够满足国内外用户的需求。同时，依靠火箭可靠性高、履约能力强、保险费率低等优势，在国际发射市场上占据了一席之地。
据统计，截至2018年12月，长三甲系列火箭已先后承担了16次国际商业发射任务，为多个国家和地区发射了卫星，全部取得了圆满成功。其中，鑫诺一号卫星的发射服务项目使长三甲系列火箭打开了欧洲市场，首次与法国合作发射通信卫星，实现了与欧洲一流国际公司的接轨。在尼日利亚卫星项目中，首次实现了整星出口，首次以在轨交付方式为国际用户提供宇航系统集成的一揽子服务。
当前，长三甲系列火箭正借力国家“一带一路”倡议和双边多边合作机制，积极拓展航天应用领域，探索从航天制造、发射、地面到系统应用的全产业链的“一站式”服务，面向全球提供发射服务、整星出口、技术转让与培训、地面站建设等商业航天一揽子解决方案，以更加自信、更加开放的形象，努力在国际商业航天市场的激烈竞争中抢得先机。
需求牵引，打造“生命工程”
随着中国探月工程和北斗导航工程的立项研制，长征三号甲系列运载火箭迎来了更大的挑战。
“正是‘需求牵引，创新驱动’，才使得长征三号甲系列运载火箭成为名副其实的‘金牌火箭’。” 中国科学院院士、中国航天科技集团一院长征三号甲系列运载火箭总设计师姜杰表示，在探月工程中，火箭实现了“零窗口”发射技术、“多窗口”发射技术、地月转移轨道发射技术等突破，拓展了长征火箭发射能力；在北斗工程中，火箭又突破了以MEO中圆转移轨道设计、起飞滚转、高空风双向风补偿、远距离测发控为代表的多项关键技术。
近些年，中国航天发展势头迅猛，长征三号甲系列运载火箭功不可没。2018年，长三甲系列火箭共执行14次年度发射任务，创造了中国航天单一型号年度发射次数最多纪录。在80天内执行了5次发射任务，单发任务周期16天，创造了中国航天单一型号高密度发射纪录。
研制团队不断开展运载火箭技术改进和产品设计、工艺和过程质量严格控制，增强火箭的技术适应性和强壮性，持续提升产品质量与可靠性水平。不断探索新形势下我国运载火箭的研发模式，提出了运载火箭“去任务化”组批生产、多任务并行出厂发射等创新模式和有效方法，使火箭研制生产能力从一年2至3发提高到8至10发；发射周期从60天减少到21天，发射队伍从300人降到100人左右，为高密度发射任务的圆满完成和运载火箭管理技术的创新发展的奠定了坚实基础。
尽管功勋卓著，但长征三号甲系列运载火箭的发展却并不是一帆风顺。1996年2月15日，长征三号乙运载火箭首飞遭遇重大失利，正是因为一个金-铝焊接点虚接，导致控制整个火箭的惯性平台失效，火箭按照错误的姿态信号进行姿态纠正，最终坠毁。
苦心人、天不负，卧薪尝胆，三千越甲可吞吴。研制团队围绕设计、生产、产品控制、研制管理等工作进行了全面复查，完成了12类、122项试验，提出44项、256条改进措施，从而确保了后续飞行试验皆获成功，也由此衍生出了著名的“双五条归零”。
1997年8月20日，仅仅过了1年多的时间，长征三号乙又一次矗立在西昌卫星发射中心的发射塔架上，用连续3次发射圆满成功，扭转了中国航天的被动局面，挽回了长征系列运载火箭的声誉。
由于电子器件失效而失败后，产品的质量与可靠性问题引起了科研人员的高度重视。1997年，当时的航天总公司提出要实施“生命工程”以提高长征三号甲系列火箭的可靠性。
“要对控制系统实现系统级冗余；要提高三级动力系统可靠性。”姜杰院士说，针对这两条，设计师队伍编写了长征三号甲系列“生命工程”项目表，专门开展了电子元器件可靠性增长研究工作，主要实现了姿态控制系统速率陀螺冗余，消除了速率陀螺单点失效故障模式，还重点开展了YF-75发动机结构改进工作。
100次发射仅仅是个里程碑，未来，长征三号甲系列火箭还将不断创新，完成以助推器伞降落区控制、电气系统一体化设计、智能检测组合等为代表的改进，为中国航天强国建设做出更大的贡献。
（学习军团·解放军新闻传播中心融媒体）
