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          一箭22星!“共享火箭”開啟“拼車”模式

          27日,帶著22顆衛星在文昌航天發射場成功“上天”的“共享火箭”——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享火箭“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,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。

          對于為何能實現一箭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星上,提出“共享發射”新模式,最終確定了7家單位的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”的衛星們為何能夠擠進整流罩?陳曉飛介紹,為確保多星發射安全、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,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,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星順利“上車”,裝進整流罩,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箭體,在這個過程中,需要考慮衛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行多輪仿真計算,設計了12次分離動作,確保22顆衛星安心“下車”。

          “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,此次火箭成功發射,既檢驗了新構型的協調匹配,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驗,推動型號走向成熟,為后續進入航天發射主戰場打好基礎,鞏固長征八號運載火箭在商業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享發射的常態化。

          在發射場旁就建設總裝測試廠房,把發射場測試和出廠測試合二為一,能夠節省一系列步驟,極大壓縮火箭在發射場的周期。肖耘介紹,目前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。

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