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长征十一号运载火箭首次海上商业化应用性发射五大看点
来源:中国航天报     日期:2020年09月23日    字体:【】【】【

9月15日,在一望无际的海域,长征十一号固体运载火箭拖着浓烈的尾焰,从巨型海上发射平台上腾空而起,直入云霄。刹那间,滔滔海浪在巨大震颤中快速翻滚,随着激烈的节拍变换着舞姿。

长征十一号运载火箭由中国航天科技集团一院研制,这并非它首次以这样的方式叩问苍穹。2019年6月5日,长十一火箭成功实施首次海上技术试验,相似的一幕曾在这里上演。

长十一火箭出海前起竖测试。

即便如此,本次长十一火箭海上发射任务依旧可圈可点,更快、更强、更灵活让“快响利箭”更加实至名归,商业发射新模式逐渐成形。

首次真正意义上的

海上商业化应用性发射

“长十一火箭的第一次海上发射任务主要是进行海上发射技术探索,这次则是首次海上应用性发射,实现发射流程简化、优化、固化。”长十一火箭总指挥李同玉说。

据悉,2019年,长十一火箭实现了首次海上发射,主要目的是突破海上发射稳定性、无线通信可靠性等关键技术,对整个海上发射技术方案进行全套考核,全面验证海上发射技术流程,初步构建多方融合、资源共享的海上发射模式。

长十一火箭产品出箱。

本次长十一火箭海上发射任务在首次技术试验成功的基础上实施。“从这一发起,长十一火箭开始正式执行海上发射任务,应用性发射的主要目的就是把卫星打到预定轨道上。”长十一火箭副总指挥金鑫解释说。

作为真正意义上的商业化应用性发射的执行者,长十一火箭一次性将吉林长光卫星有限公司研制的9颗吉林一号高分03组卫星送入535公里的太阳同步轨道,完成一个轨道面的部署。

规范模式

开启海上发射常态化

海上发射常态化,就意味着把海上发射变成一种规范化的发射模式。长十一火箭首次海上应用性发射任务的成功,标志着该火箭海上发射常态化自此拉开大幕。

事实上,自2019年初次试水海上发射、对技术方案进行全面验证,到本次应用性发射,长十一火箭试验队在推动海上发射常态化方面做了大量工作。在这期间,涉及对流程、管理模式、组织模式等各方面的规范工作。

据了解,在为这次发射任务做准备时,有许多与发射相关的保障性协调工作由地方政府参与,比如安保、海事通告、发射点及航落区的选择、海况预报等。在协调中,参与各方给予大力支持,有力保障了本次海上发射任务的顺利进行以及后续海上发射的常态化发展。

“在各方协同的过程中,有很多不可控的因素。通过这次发射,把这种组织模式进行总结、基本上规范下来,后续形成一个海上发射组织模式的文件,这将进一步提升海上发射技术的安全性和可靠性,为推动长十一海上发射常态化奠定坚实基础。”金鑫表示。

首次实现

火箭总装测试发射一体化

据了解,此次长十一火箭在北京仅完成部段级装配,之后全部立足于东方航天港的一体化技术厂房,完成了火箭的箭体对接、测试、装填和星箭对接等各个环节,快速转运上船,运输至发射海域实施发射。

工作人员检查测试现场。

这是我国首次初步实现火箭总装测试发射一体化,大幅缩短了发射链条,提高了发射任务的时间利用率和可靠性,提高了发射效率和效益,彻底打破了以往火箭生产与发射场分离格局,减少分解和总装次数,以及长距离铁路运输环节。

以往情况下,火箭生产制造完成后,要组装成整个火箭进行测试,测试之后要拆分才能进行运输,运输到发射场后还要再组装、再测试,流程复杂。

“整个发射周期大幅缩短,能够满足未来高频次、批量化发射的要求,意义重大。”李同玉表示。

未来,火箭在东方航天港生产制造完成后,直接与卫星完成对接,然后运到海上完成发射。

首次采用通用性更好、

有动力的驳船作为发射平台

本次长十一火箭海上发射任务选用通用性更好的“德渤3号”驳船作为发射平台。类似的吨位和船型在国内有多艘,可根据发射计划灵活选用,不会受某艘船只档期的限制,这大大增加了海上发射的灵活性。

据了解,“德渤3号”总长接近160米,宽近40米,大载重2.05万吨,时速为每小时20多公里,全电力推进,具有快速调载功能。

在长十一火箭第一次海上发射任务中,它曾作为备用方案。在本次任务中,它正式担当大任。相较于长十一火箭第一次海上发射使用的“泰瑞号”驳船,“德渤3号”动力船结构更加细长,在海面上受浪涌影响,船上振动环境条件更加恶劣。因此,型号队伍开展了大量试验和深入细致的仿真分析工作,确保火箭设计可靠,完全能够适应海上环境变化。

此外,“德渤3号”自身带有动力,行驶速度更快,可快速运抵发射海域实施发射,发射效率更高。

首次实施太阳同步轨道

的海上发射

在本次发射任务中,长十一火箭成功将吉林一号高分03组卫星送入535公里的太阳同步轨道。这也是我国首次实施太阳同步轨道的海上发射,意味着海上发射的轨道适应性更强。

此前,长十一火箭虽然在陆基发射场执行过多次太阳同步轨道发射任务,但在海上发射太阳同步轨道卫星尚属首次。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公斤的卫星送入距离地球535公里的太阳同步轨道,对其运载能力要求更高。

为满足任务要求,型号队伍在箭体结构减重方面下了一番功夫。若卫星支架按照常规设计思路,采用铝合金蒙皮桁条结构,重量约为120公斤。为了解决运载能力的问题,型号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公斤。

为了适应轨道变化,箭上天线位置也进行了相应调整,灵活适应了测量系统的需求。

据介绍,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,后续可相对固定。目前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。因此,实施太阳同步轨道的海上发射将更加突显出海上发射的优势。(郑恩红)

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