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揭秘完成首次“全商业”发射的长征十一号运载火箭

2018-01-19 13:50 来源:科普中国-军事科技前沿 

  出品:科普中国

  作者:王伟童 王亮

  监制:光明网科普事业部

  1月19日,在我国酒泉卫星发射中心,由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抓总研制的长征十一号固体运载火箭“一箭六星”发射任务圆满成功,将吉林一号视频07星、08星和四颗小卫星精确送入预定轨道。此次发射是我国长征系列运载火箭的第264次发射。

发射现场图片 航天科技集团一院 周雅露 摄

  此次发射是长征十一号固体运载火箭继 “一箭四星”、 “一箭五星”连续发射成功之后,又一次多星发射的突破,此次发射任务是长征十一号火箭首次“全商业发射”,也是我国固体运载火箭首次向国际用户提供发射服务。据航天科技集团一院长征十一号火箭总指挥杨毅强介绍,“长征十一号运载火箭这次发射的六颗卫星涉及到4家用户和多种用途,发射用户多且发射服务样式复杂。这次发射任务的成功,意味着长征十一运载火箭的商业发射服务流程和服务配置进一步提升,将会为众多商业卫星的发射提供了更加更好的选择。”

  身材“玲珑”作用大

  跟长征系列运载火箭的其他兄弟们相比,长征十一号运载火箭是个十足的“小个子”,它全长20.8 米,箭体直径2.0 米,重约58吨。与我国普通液体火箭长40米以上,直径3.35米以上的“体量”相比,显得小巧了很多。身材玲珑,能力可不小。长征十一号强大的固体燃料发动机能提供约120吨的起飞推力。“长征十一火箭的低轨能力达到700公斤,700公里太阳同步轨道运载能力达到400多公斤,完全可以胜任近年来蓬勃发展的小型科学试验卫星与商业卫星发射任务。” 航天科技集团一院长征十一号火箭总设计师彭昆雅说。

  此次发射长征十一号运载火箭将长光卫星公司“07”、“08”视频卫星、长沙天仪研究院的 “湘江新区号”卫星、“全图通一号”卫星,零重空间的 “淮安号”卫星和 1颗加拿大小卫星精确送入预定轨道。彭昆雅说:“这6颗卫星均属商业小卫星,这次发射成功也拉开了我国固体运载火箭商业小卫星高密度组网发射的序幕。同时此次‘一箭六星’的发射成功,验证了‘2主星+N立方星’的卫星组合方式,相较之前 ‘1主星+2微纳卫星+N立方星’的方式,进一步提升了长征十一号运载火箭多星发射能力。”

  天下武功唯“快”不破

  由于发射准备时间短,长征十一运载火箭有一个“快响利箭”的美称。相较“长征”家族其他的液体火箭,长征十一最大优点就是“快”。由于固体燃料提前填充在火箭内,可长期贮存,免去了液体火箭在临发射前燃料加注等流程,使发射准备时间由数月缩短至数天。因此,长征十一运载火箭在应对自然灾害、突发事件的应急发射任务中具有巨大优势,同时在商业航天领域也有着强大的竞争力。

  “长十一火箭在充分发挥固体燃料优势的基础上,对全箭,特别是电气系统采用了一体化、集成化、智能化设计,让箭上单机数量比普通液体火箭少了一半左右。”杨毅强介绍:“这不仅让火箭的可靠性大幅提高,还进一步减少了发射测试准备工作,再加上与多种卫星快速对接等能力,使长征十一火箭最短发射时间突破24小时大关,远超美国同类火箭3天最短发射准备时间,成为世界上发射准备时间最短的运载火箭之一。”同时,长十一火箭从接到订单到实施发射的时间只需90天时间,发射场有效工作天数缩短至个位,大大提升了火箭的“履约能力”。

  “快”不仅体现在速度上,更体现在能力和质量上。长征十一火箭延续了“长征”家族成熟、可靠、优质的特色,技术途径与国际主流固体运载火箭类似,以成熟型号为基础发展而来,成熟度高,可靠性子样积累多。据杨毅强介绍,此次“一箭六星”发射首次实现了运载火箭的全箭整体储存、星箭快速对接、环境自主保障、高效快速发射。杨毅强说“我们采用多种标准化星箭接口和多星适配器,在火箭的发射过程中更加快速、更加可靠、更加便捷、更加灵活,能够有效满足未来小卫星大规模高密度组网发射需求。”

  商业航天的“生力军”

  近年来,随着科学试验卫星和商业卫星的蓬勃发展,“小体格”、“快响应”的卫星发射需求越来越大,快速、灵活、“靠谱”的长十一火箭将会成为越来越多科学试验卫星和商业卫星发射的首选。长征十一号固体运载火箭研制团队也正在通过不断的技术改进,进一步挖掘火箭潜力。此次长征十一号“一箭六星”发射任务,运载能力较之前提升了20%。据航天科技集团一院长征十一号火箭副总指挥金鑫介绍,未来火箭研制团队还将研制更大规模的商业型固体运载火箭,力争形成低轨运载能力覆盖2吨的固体运载火箭系列,具备发射成本更低,发射周期不超过72小时的能力。

  在挖潜火箭运载能力的同时,研制团队还在针对商业航天市场和多元的发射需求,不断探索新的服务模式。依托中国运载火箭技术研究院成熟的矩阵式产品优势,长征十一号火箭研制团队为客户提供了优化组合的发射资源配置等多种产品和服务。杨毅强说:“未来我们还将推出‘太空专车’、‘太空班车’、‘太空顺风车’三型‘太空车’概念以及为用户提供星座组网服务的‘太空星网’一站式解决模式,推动航天发射从定制模式走向‘招手即来’的Taxi模式。同时也将推出积分制和会员制等多种合作模式,为国内外商业小卫星用户提供订制、众筹、搭载发射服务,为商业小卫星提供更舒适的搭乘环境。”

  科学顾问:刘晋豫

[责任编辑:赵清建]

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