2020年6月23日，长征三号乙运载火箭成功发射第55颗北斗导航卫星，至此北斗三号全球星座部署全面完成。北斗从亚太区域迈入全球时代，成为覆盖全球、性能先进的卫星导航系统，实现了北斗的“全球梦”。

 

全部北斗导航卫星由西安航天发动机有限公司生产研制的长征三号甲系列火箭发动机和上面级发动机发射。此次发射再次续写了长三甲系列火箭“北斗专列”的高可靠记录。

长征三号甲系列火箭由长征三号甲、长征三号乙、长征三号丙三型液体运载火箭组成，自2000年发射我国第一颗北斗导航试验卫星算起，长三甲系列运载火箭至今共进行了44次北斗卫星任务发射，将59颗北斗卫星（4颗北斗试验导航卫星、55颗北斗导航卫星）成功护送升空，发射成功率100%，创造了世界卫星导航系统建设的中国奇迹。

 

“北斗专车”战绩辉煌

作为全球唯一由3种轨道卫星构成的导航系统，北斗导航卫星对执行发射的火箭要求非常高，具有适应能力强、发射轨道多等特点的长征三号甲系列火箭脱颖而出。

长三甲系列火箭承担了中国北斗工程全部发射任务，是长征系列运载火箭高强密度发射的“主力”，被誉为中国的“金牌火箭”。

2000年10月—2007年2月，由西安航天发动机有限公司提供的长征三号甲一、二级火箭发动机成功将北斗工程一期4颗北斗导航试验卫星送入预定轨道，使中国卫星导航系统实现了从无到有的跨越。

北斗工程二期阶段，西安航天发动机有限公司提供的长三甲系列一、二级火箭发动机圆满完成了18次发射任务。

北斗工程三期阶段，西安航天发动机有限公司生产研制的长征三号甲系列火箭发动机圆满完成了30颗组网卫星全部发射任务，助推北斗迈入全球服务新时代。其中，长三甲携手远征一号上面级发动机成功将24颗MEO 卫星准确送入预定轨道；由西安航天发动机有限公司提供的一、二级及助推发动机成功将3颗IGSO卫星、3颗GEO卫星护送升空。

技术创新提升“金牌火箭”成色

确保北斗导航卫星发射100%成功的背后，是金牌火箭发动机研制团队对创新的执着追求。

长三甲系列火箭作为成熟型号，尽管“轻车熟路”，但西安航天发动机有限公司常规运载火箭发动机团队依然采取了多项技术改进措施，不断提高火箭发动机飞行成功率和产品可靠性。

在北斗工程一期阶段， 二级发动机钎焊身部变形控制问题一直困扰着型号团队，严重影响交付和质量可靠性，整个型号团队用持续2年时间解决了这个“拦路虎”。

“在北斗二号阶段我们将产品质量可靠性提高到一个新的层次。” 西安航天发动机有限公司副总经理刘友强总结说。

2011—2012年，团队全面清理型号系列禁限用工艺并采取措施，同时对两种发生器组件、框架及卡箍类总装直属件进行“四项工艺改进”，为后续交付奠定质量基础。

2012年对一二级发动机全部实现螺纹连接精细量化控制，提炼总结出“拧紧六步法”；按照集团要求，对设计、工艺关键特性进行梳理，共梳理出120余项设计关键特性，140余项工艺特性，300余项工艺过程特性，最终都严格落实到产品中。2013-2014年，型号团队完成焊接、锻造、铸造、表面处理、热处理等专业的量化控制。

2016—2017年，针对一、二级发动机在飞行及试车过程中暴露出的大震动问题，团队人员针对喷注器孔，从加工历史、状态变化、研制历程等方面进行全方位分析，邀请老专家、老师傅一起座谈，对喷注器孔进出口状态进行全面量化控制。针对不同阶段的喷注器，从红光沟、各车间、废品站寻找以前实物，明确各种剖切、检查要求，详细对比。经过各种试车、论证试验，最后确定科学有效的控制措施，实现发动机主要燃烧组件精细、量化、科学。

“远征”与“长征”完美搭档

与长三甲系列火箭携手多次的远征一号上面级发动机，为北斗全球导航工程的组网立下赫赫战功。截至目前，远征一号上面级在北斗三号工程发射中圆满完成了12次任务，将12组（24颗）MEO 卫星准确送入预定轨道，为北斗三号工程的最终顺利完成奠定了坚实基础。

远征一号上面级发动机是西安航天发动机有限公司生产研制的第一款小推力上面级泵压发动机，精度、性能要求高，难度大。2009年型号团队启动远征上面级工程研制工作，2013年转入试样研制阶段。在研制基础相对差、时间紧的情况下。团队突破了火药启动器、辐射喷管等技术难题，在较短时间实现快速成功研制。

远征一号上面级针对二代卫星导航系统发射任务而研制，是在基础级火箭上增加的相对独立的一级。远征一号上面级被形象地称为“太空摆渡车”，可在太空将一个或多个航天器直接送入不同的轨道。远征一号“上面级”虽然只有两次启动能力，但它让卫星从发射到进入运行轨道的过程，从数天缩短为5个多小时，而且不耗费卫星的燃料、延长卫星使用寿命，并大大增强运载火箭的任务适应性。

2015年3月30日，长征三号丙运载火箭搭配远征一号上面级成功将第17颗北斗导航卫星直接送入工作轨道，远征一号成功首飞，完美首秀。2015年7月25日，长征三号乙运载火箭搭配远征一号上面级以“一箭双星”方式成功将第18、19颗卫星送入预定轨道，标志着常规液体上面级技术完成了从方案设想到工程应用的巨大跨越，采用远征一号上面级“一箭双星”直接入轨发射成为北斗三号卫星工程的主要发射方式。如今，“远征”与“长征”完美搭档，圆满完成了北斗导航系统建设等多项国家重大任务。

管理创新应对高密度发射

“从2000年开始发射第一颗北斗导航卫星到2020年6月发射北斗导航工程的收官之星，时间横跨20年，这个阶段也是我们产能突飞猛进的20年。” 西安航天发动机有限公司副总经理刘友强说。

据介绍，从2000年到现在，西安航天发动机有限公司年均任务量翻了四番，保任务交付、稳定质量的压力非常大。高强密度发射既是急难重的挑战，也是提高应对任务能力的机遇，公司从管理上要效率，在生产模式上创新方法。

十一五期间，面对产能小，研制任务重的现状，公司适时成立预先研究室、研发中心，大大加快预先研究产品的研制进度。

十二五期间，宇航发射任务连续翻番，高密度发射逐渐成为一种常态。为了完成任务同时保证产品质量，公司重点从产能和质量两方面双管齐下。公司抓住重点型号、重大专项工程立项等难得机遇，大力推进能力建设以适应高密度发射形势。建立几十个相对高效的生产单元，把原来分散的能力点归类调整；同时建立公司级技术中心，支撑部分特殊过程和特殊工艺；成立4个型号项目团队，促进管理效率显著提高；2014年成立信息中心，加快信息化建设步伐。

十三五期间，发射任务呈井喷式增长。为适应北斗导航卫星高密度发射，公司常规运载火箭发动机研制团队形成了一套适应组批生产、高密度发射的研制生产管理模式，满足了北斗导航工程和火箭发射的需求。

“真正进入十四五，我们有信心，也有能力完成国家交付的任务。”刘友强信心满满地说。

北斗系统作为我国迄今为止规模最大、服务最广的复杂航天系统，面对组批生产、超高密度发射等挑战，西发人用信心和实力把一枚枚火箭发射升空，把一颗颗卫星送入轨道，助力中国从航天大国向航天强国迈进。