新華社海南文昌2月27日電(記者胡喆、陳凱姿、周思宇)27日,帶著(zhù)22顆衛星在文昌航天發(fā)射場(chǎng)成功“上天”的“共享火箭”——長(cháng)征八號遙二運載火箭,創(chuàng )下我國一箭多星任務(wù)最高紀錄,由此開(kāi)啟了我國新的共享火箭“拼車(chē)”模式。
火箭如何“一舉多得”?
2020年12月成功首飛的長(cháng)征八號運載火箭是我國新一代主力中型運載火箭,填補了我國太陽(yáng)同步軌道運載能力3噸至4.5噸的能力空白,可以承擔80%以上的中低軌發(fā)射任務(wù)。
此次,長(cháng)征八號遙二運載火箭在長(cháng)征八號遙一運載火箭的基礎上,采取了不帶助推器的新構型,是瞄準未來(lái)市場(chǎng)需求專(zhuān)門(mén)打造的一型火箭。
航天科技集團一院長(cháng)征八號運載火箭項目辦主管胡輝彪介紹,從外觀(guān)上看,長(cháng)征八號遙二運載火箭少了兩個(gè)助推器,但“光桿”的它運載能力達到3噸級,而22顆衛星合計不到2噸,完全滿(mǎn)足載荷需求。
如果細心觀(guān)察,你會(huì )發(fā)現長(cháng)征八號遙二運載火箭換了更短的整流罩。航天科技集團一院長(cháng)征八號運載火箭總體副主任設計師陳曉飛介紹,短的整流罩設計完全匹配這次任務(wù)衛星體積的特點(diǎn),還可以放寬火箭發(fā)射放行條件,提高火箭發(fā)射概率。
對于為何能實(shí)現一箭22星,航天科技集團一院長(cháng)征八號運載火箭總指揮肖耘表示,在設計之初,長(cháng)征八號遙二運載火箭研制團隊就將視線(xiàn)轉移到小衛星上,提出“共享發(fā)射”新模式,最終確定了7家單位的22顆衛星。
“多個(gè)小衛星‘拼車(chē)’完成任務(wù),既可充分發(fā)揮火箭能力,還有效滿(mǎn)足了市場(chǎng)需求?!毙ぴ耪f(shuō)。
衛星如何“拼車(chē)”?
一箭22星,“拼車(chē)”的衛星們?yōu)楹文軌驍D進(jìn)整流罩?陳曉飛介紹,為確保多星發(fā)射安全、精準,設計團隊研制了“三層式多星分配器”,將傳統的“大單間”調整為“小三居”。
“由于每顆衛星形狀各異,且有多個(gè)衛星尺寸較大,我們在設計時(shí)為‘乘客’提供三層‘座位’,完美將22顆衛星裝進(jìn)整流罩中,并安排了舒適的‘座椅’?!标悤燥w說(shuō)。
“一般而言,一個(gè)新的結構從出圖到生產(chǎn),需要至少一年多時(shí)間。我們通過(guò)‘模塊化’設計,在半年不到的時(shí)間就生產(chǎn)出來(lái)了多星分配器?!焙教炜萍技瘓F一院長(cháng)征八號運載火箭總體副主任設計師于龍說(shuō)。
研制團隊不僅要讓衛星順利“上車(chē)”,裝進(jìn)整流罩,還要能夠保證衛星不同方向的分離安全。于龍介紹,衛星到天上后要離開(kāi)箭體,在這個(gè)過(guò)程中,需要考慮衛星不同的解鎖方式和分離能源所帶來(lái)的運動(dòng)偏差。有時(shí)這些偏差會(huì )使衛星與衛星之間距離縮小,威脅到箭體的安全。
研制團隊根據衛星布局,對所有箭體和衛星偏差進(jìn)行多輪仿真計算,設計了12次分離動(dòng)作,確保22顆衛星安心“下車(chē)”。
“本次任務(wù)星箭分離時(shí),火箭如同跳了一支‘太空芭蕾’,22顆衛星如‘天女散花’般釋放?!焙教炜萍技瘓F一院長(cháng)征八號運載火箭副總指揮段保成說(shuō)。
“一托多”火箭未來(lái)前景如何?
可以預見(jiàn),人類(lèi)未來(lái)進(jìn)入太空及空間基礎設施建設的需求將越來(lái)越大。因此,改變發(fā)射場(chǎng)流程、縮短火箭研制周期和成本已成為不少航天大國的迫切需求。
胡輝彪表示,此次火箭成功發(fā)射,既檢驗了新構型的協(xié)調匹配性,又降低了研制成本和周期,還可為長(cháng)征八號運載火箭積累經(jīng)驗,推動(dòng)型號走向成熟,為后續進(jìn)入航天發(fā)射主戰場(chǎng)打好基礎,鞏固長(cháng)征八號運載火箭在商業(yè)航天領(lǐng)域的主動(dòng)權和主導權。
“作為一枚‘共享火箭’,長(cháng)征八號遙二運載火箭采取的‘拼車(chē)’方案,為用戶(hù)提供經(jīng)濟實(shí)惠的發(fā)射服務(wù),門(mén)檻大大降低了?!毙ぴ疟硎?#xff0c;有了這次成功探索,長(cháng)征八號運載火箭未來(lái)有望實(shí)現共享發(fā)射的常態(tài)化。
在發(fā)射場(chǎng)旁就近建設總裝測試廠(chǎng)房,把發(fā)射場(chǎng)測試和出廠(chǎng)測試合二為一,能夠節省一系列步驟,極大壓縮火箭在發(fā)射場(chǎng)的周期。肖耘介紹,目前海南總裝測試廠(chǎng)房已經(jīng)開(kāi)始施工建設,發(fā)射工位也正在論證過(guò)程中。屆時(shí)有望實(shí)現7天一次長(cháng)征八號運載火箭的發(fā)射,一年可發(fā)射50發(fā)。
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