開啟共亯火箭“拼車”新模式

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摘要:新華社海南文昌2月27日電( 胡喆陳凱姿周思宇)27日,帶著22顆衛星在文昌航太發射場成功“上天”的“共亯火箭”——長征八號遙二運載火箭,創下我國一箭多星任務最高紀錄,由此開啟了我國新的共亯火箭“拼車”模式。火箭如何“一舉多得”?2020年12月成功首飛的長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%以上的中低軌發射任務。

長征八號遙二運載火箭帶著22顆衛星在文昌航太發射場成功“上天”,創下我國一箭多星任務最高紀錄
開啟共亯火箭“拼車”新模式

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22顆衛星在文昌航太發射場成功“上天”的“共亯火箭”——長征八號遙二運載火箭,創下我國一箭多星任務最高紀錄,由此開啟了我國新的共亯火箭“拼車”模式。

火箭如何“一舉多得”?

2020年12月成功首飛的長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%以上的中低軌發射任務。

此次,長征八號遙二運載火箭在長征八號遙一運載火箭的基礎上,採取了不帶助推器的新構型,是瞄準未來市場需求專門打造的一型火箭。

航太科技集團一院長征八號運載火箭項目辦首長胡輝彪介紹,從外觀上看,長征八號遙二運載火箭少了兩個助推器,但“光杆”的它運載能力達到3噸級,而22顆衛星合計不到2噸,完全滿足載荷需求。

如果細心觀察,你會發現長征八號遙二運載火箭換了更短的整流罩。航太科技集團一院長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衛星體積的特點,還可以放寬火箭發射放行條件,提高火箭發射概率。

對於為何能實現一箭22星,航太科技集團一院長征八號運載火箭總指揮肖耘表示,在設計之初,長征八號遙二運載火箭研製團隊就將視線轉移到小衛星上,提出“共亯發射”新模式,最終確定了7家組織的22顆衛星。

“多個小衛星‘拼車’完成任務,既可充分發揮火箭能力,還有效滿足了市場需求。”肖耘說。

衛星如何“拼車”?

一箭22星,“拼車”的衛星們為何能够擠進整流罩?陳曉飛介紹,為確保多星發射安全、精准,設計團隊研製了“三層式多星分配器”,將傳統的“大單間”調整為“小三居”。

“由於每顆衛星形狀各异,且有多個衛星尺寸較大,我們在設計時為‘乘客’提供三層‘座位’,完美將22顆衛星裝進整流罩中,並安排了舒適的‘座椅’。”陳曉飛說。

“一般而言,一個新的結構從出圖到生產,需要至少一年多時間。我們通過‘模組化’設計,在半年不到的時間就生產出來了多星分配器。”航太科技集團一院長征八號運載火箭總體副主任設計師於龍說。

研製團隊不僅要讓衛星順利“上車”,裝進整流罩,還要能够保證衛星不同方向的分離安全。於龍介紹,衛星到天上後要離開箭體,在這個過程中,需要考慮衛星不同的解鎖管道和分離能源所帶來的運動偏差。有時這些偏差會使衛星與衛星之間距離縮小,威脅到箭體的安全。

研製團隊根據衛星佈局,對所有箭體和衛星偏差進行多輪模擬計算,設計了12次分離動作,確保22顆衛星安心“下車”。

“本次任務星箭分離時,火箭如同跳了一支‘太空芭蕾’,22顆衛星如‘天女散花’般釋放。”航太科技集團一院長征八號運載火箭副總指揮段保成說。

“一托多”火箭未來前景如何?

可以預見,人類未來進入太空及空間基礎設施建設的需求將越來越大。囙此,改變發射場流程、縮短火箭研製週期和成本已成為不少航太大國的迫切需求。

胡輝彪表示,此次火箭成功發射,既檢驗了新構型的協調匹配性,又降低了研製成本和週期,還可為長征八號運載火箭積累經驗,推動型號走向成熟,為後續進入航太發射主戰場打好基礎,鞏固長征八號運載火箭在商業航太領域的主動權和主導權。

“作為一枚‘共亯火箭’,長征八號遙二運載火箭採取的‘拼車’方案,為用戶提供經濟實惠的發射服務,門檻大大降低了。”肖耘表示,有了這次成功探索,長征八號運載火箭未來有望實現共亯發射的常態化。

在發射場旁就近建設總裝測試廠房,把發射場測試和出廠測試合二為一,能够節省一系列步驟,極大壓縮火箭在發射場的週期。肖耘介紹,現時海南總裝測試廠房已經開始施工建設,發射工位也正在論證過程中。届時有望實現7天一次長征八號運載火箭的發射,一年可發射50發。

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