火箭院多方布局商业航天市场

9月15日9时23分,中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院(下称“火箭院”)抓总研制的长征十一号运载火箭在黄海海域,采用“一箭九星”的方式,成功将吉林长光卫星有限公司研制的吉林一号高分03组卫星送入预定轨道。

“此次发射任务是一次真正意义上的海上商业化应用发射,不仅一次性将九颗卫星送入太阳同步轨道,完成了同一个轨道面的部署,而且进一步优化了海上发射技术流程,提升了海上发射技术的安全性和可靠性,为未来实现海上发射常态化、高频次奠定了基础。”火箭院长征十一号运载火箭副总指挥金鑫说。

此次发射任务是长征十一号火箭第二次进行海上发射,那么,这次发射与第一次海上发射有何不同呢?

火箭院长征十一号运载火箭总设计师彭昆雅表示,执行此次任务的火箭是直接在东方航天港完成火箭总装测试和星箭对接后,采用德渤三号从海阳港运输至黄海预定海域实施发射,彻底打破了以往火箭生产与发射场分离的格局,减少了分解和总装次数,以及长距离铁路运输环节,首次实现火箭总装测试发射一体化,大幅缩短了发射链条,提高了发射效率和效益。

这也是长十一火箭首次在海上实施太阳同步轨道的海上发射。据彭昆雅介绍,太阳同步轨道的发射射向固定,海上发射选择的发射海域和发射点一旦得到验证,后续可以固化下来。同时太阳同步轨道的发射任务比较频繁,且陆地发射残骸落区选择越来越困难,海上发射的成功实施将进一步凸显轨道适应性强这一优势。

与长征系列火箭家族其他型号有所不同,长十一火箭是唯一一型固体火箭,其“心脏”采用的是固体发动机,结构组成相对简单,具有操作简便、贮存期长等特点。

固体运载火箭虽然运载能力相对液体运载火箭较小,但其最大优势在于燃料被提前固化在火箭内,接到发射指令后,从测试到完成发射仅需一天甚至更短的时间,能较好地完成自然灾害和突发事件后的应急通信及遥感观测等任务。

在此次海上发射中,研制队伍还进一步规范了海上发射的流程和分工,固化了管理模式,形成了火箭总装测试发射一体化流程,进一步缩短了出海发射周期。

按照计划,后续长十一火箭箭上产品将直接在海阳总装厂完成总装、测试,在较短时间内就可完成发射。全新的流程将进一步缩短发射准备时间,提高火箭快速响应能力。

相较于2019年6月5日首次海上低倾角发射任务,本次任务中,长十一火箭要将9颗重约42千克的卫星送入距离地球535公里的太阳同步轨道,对其运载能力要求高。

为满足需要,火箭“减重”是关键。其中卫星支架如果采用常规的设计思路,重量约为120千克,于是研究队伍改用复合材料卫星支架,在满足刚度强度要求的前提下,成功为火箭减重50千克。

为最大限度发挥火箭的运载能力,长十一火箭研制队伍与卫星厂商进行一体化协同设计,研制了新型高效的复合材料卫星适配器,通过结构总体布局优化,实现了从最多发射7颗卫星到发射9颗卫星的跃升。

事实上,“一箭多星”是长十一火箭的特色,自2015年长十一火箭首飞以来,已成功将51颗卫星送入预定轨道。

长十一火箭还具备小时级发射、可无依托发射、适应复杂发射环境、基于民用船舶实现海上发射等特点,这使得长十一火箭具备了很高的适应性,截至目前,火箭已经在西昌、酒泉、海上进行了发射。

自首飞以来,长征十一号运载火箭发射已连续取得八次陆地发射和两次海上发射的成功,创造了十战十捷的佳绩,展现出了“快响利箭”在商业发射中高可靠性和灵活多样的发射能力。

“目前,长征十一号研制团队正在研制反应更加快捷、市场竞争能力更强、低轨运载能力覆盖2吨的固体运载火箭,计划2022年采用海上发射方式开展首次极低倾角轨道发射试验,届时将形成更加完备的固体运载火箭能力,满足不同卫星用户的发射需求。”火箭院长征十一号运载火箭总指挥李同玉说。

与此同时,与地方的合作步伐也在提速。火箭院正在协同山东烟台加速推进东方航天港重大工程建设,初步实现固体运载火箭总装、测试、发射一体化新能力。据悉,双方将按照年产20发火箭的计划,建设固体运载火箭总装测试基地,计划年底前交付使用。

金鑫表示,随着固体运载火箭总装测试基地投入使用,将大幅提升固体运载火箭的生产能力,并通过火箭生产制造发射一体化,真正实现海上发射高频次和批量化,助推我国商业航天发展。

面对商业航天的蓝海市场,火箭院也将展开全面布局。据介绍,火箭院正在依托中国长征火箭有限公司,打造商业航天平台,发挥平台商业运营、模式创新和资本运作三大作用,以长征十一号运载火箭首次海上应用发射任务为新起点,初步实现海上发射常态化商业运营。

中国长征火箭有限公司表示,将积极推进捷龙系列等商业运载火箭系列化发展,打造中国顶尖商业运载火箭,努力为商业卫星用户提供更加经济的组合化发射解决方案,助推中国商业航天高效益发展。(郭倩 王伟童)

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