一箭22星！長征八號開啟共享火箭“拼車”新模式

27日，帶著22顆衛(wèi)星在文昌航天發(fā)射場成功“上天”的“共享火箭”——長征八號遙二運載火箭，創(chuàng)下中國一箭多星任務最高紀錄，由此開啟了中國新的共享火箭“拼車”模式。

 

 

2月27日11時06分，中國在文昌航天發(fā)射場使用長征八號運載火箭成功將22顆衛(wèi)星發(fā)射升空，創(chuàng)造中國一箭多星新紀錄。新華社記者 張麗蕓 攝

 

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中國新一代主力中型運載火箭，填補了中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(fā)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，采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。

 

航天科技集團一院長征八號運載火箭項目辦主管胡輝彪介紹，從外觀上看，長征八號遙二運載火箭少了兩個助推器，但“光桿”的它運載能力達到3噸級，而22顆衛(wèi)星合計不到2噸，完全滿足載荷需求。

 

如果細心觀察，你會發(fā)現(xiàn)長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(wèi)星體積的特點，還可以放寬火箭發(fā)射放行條件，提高火箭發(fā)射概率。

 

對于為何能實現(xiàn)一箭22星，航天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制團隊就將視線轉移到小衛(wèi)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(wèi)星。

 

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

 

 

2月27日11時06分，中國在文昌航天發(fā)射場使用長征八號運載火箭成功將22顆衛(wèi)星發(fā)射升空，創(chuàng)造中國一箭多星新紀錄。新華社記者 張麗蕓 攝

 

衛(wèi)星如何“拼車”？

 

一箭22星，“拼車”的衛(wèi)星們?yōu)楹文軌驍D進整流罩？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(tǒng)的“大單間”調整為“小三居”。

 

“由于每顆衛(wèi)星形狀各異，且有多個衛(wèi)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(wèi)星裝進整流罩中，并安排了舒適的‘座椅’。”陳曉飛說。

 

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

 

研制團隊不僅要讓衛(wèi)星順利“上車”，裝進整流罩，還要能夠保證衛(wèi)星不同方向的分離安全。于龍介紹，衛(wèi)星到天上后要離開箭體，在這個過程中，需要考慮衛(wèi)星不同的解鎖方式和分離能源所帶來的運動偏差。有時這些偏差會使衛(wèi)星與衛(wèi)星之間距離縮小，威脅到箭體的安全。

 

研制團隊根據(jù)衛(wèi)星布局，對所有箭體和衛(wèi)星偏差進行多輪仿真計算，設計了12次分離動作，確保22顆衛(wèi)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(wèi)星如‘天女散花’般釋放。”航天科技集團一院長征八號運載火箭副總指揮段保成說。

 

 

2月27日11時06分，中國在文昌航天發(fā)射場使用長征八號運載火箭成功將22顆衛(wèi)星發(fā)射升空，創(chuàng)造中國一箭多星新紀錄。新華社記者 張麗蕓 攝

 

“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。因此，改變發(fā)射場流程、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，還可為長征八號運載火箭積累經(jīng)驗，推動型號走向成熟，為后續(xù)進入航天發(fā)射主戰(zhàn)場打好基礎，鞏固長征八號運載火箭在商業(yè)航天領域的主動權和主導權。

 

“作為一枚‘共享火箭’，長征八號遙二運載火箭采取的‘拼車’方案，為用戶提供經(jīng)濟實惠的發(fā)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(xiàn)共享發(fā)射的常態(tài)化。

 

 

2月27日11時06分，中國在文昌航天發(fā)射場使用長征八號運載火箭成功將22顆衛(wèi)星發(fā)射升空，創(chuàng)造中國一箭多星新紀錄。新華社記者 張麗蕓 攝

 

在發(fā)射場旁就近建設總裝測試廠房，把發(fā)射場測試和出廠測試合二為一，能夠節(jié)省一系列步驟，極大壓縮火箭在發(fā)射場的周期。肖耘介紹，目前海南總裝測試廠房已經(jīng)開始施工建設，發(fā)射工位也正在論證過程中。屆時有望實現(xiàn)7天一次長征八號運載火箭的發(fā)射，一年可發(fā)射50發(fā)。新華社記者胡喆、陳凱姿、周思宇