新華社北京7月1日電 題:連續(xù)刷新紀(jì)錄,解碼火箭一箭多星發(fā)射
新華社記者胡喆、宋晨
拼單團(tuán)購(gòu)、拼車出行已經(jīng)成為人們的生活習(xí)慣,“拼火箭”上天也日益成為衛(wèi)星發(fā)射的常態(tài)。隨著我國(guó)衛(wèi)星技術(shù)的不斷發(fā)展,尤其是在民用衛(wèi)星領(lǐng)域,小型衛(wèi)星批量發(fā)射、在太空組成星座的模式漸成主流。近期,中國(guó)運(yùn)載火箭連續(xù)刷新了一箭多星成功發(fā)射的紀(jì)錄,一箭多星到底是怎樣的發(fā)射模式?
6月7日12時(shí)10分,力箭一號(hào)遙二運(yùn)載火箭在我國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空,采取一箭26星方式,將搭載的試驗(yàn)衛(wèi)星順利送入預(yù)定軌道。新華社發(fā)(王衡攝)
衛(wèi)星“拼火箭”上天
2023年6月7日12時(shí)10分,力箭一號(hào)遙二運(yùn)載火箭在我國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空,采取一箭26星方式,將搭載的試驗(yàn)衛(wèi)星順利送入預(yù)定軌道。
2023年6月15日13時(shí)30分,我國(guó)在太原衛(wèi)星發(fā)射中心使用長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭,成功將吉林一號(hào)高分06A星等41顆衛(wèi)星發(fā)射升空,衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道,發(fā)射任務(wù)獲得圓滿成功。
通過(guò)一次發(fā)射任務(wù),將多顆衛(wèi)星送到預(yù)定的軌道——隨著紀(jì)錄的不斷刷新,一箭多星發(fā)射模式受到關(guān)注。
以一箭41星發(fā)射為例,為了放下這41顆衛(wèi)星,研制團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一個(gè)4米高的圓筒段,41顆星采用壁掛的方式,錯(cuò)位安裝。除了給41顆衛(wèi)星找到各自的位置,火箭還采用了更大直徑的整流罩,確保所有的衛(wèi)星安全到達(dá)目的地。
星箭分離過(guò)程中則采用了7層衛(wèi)星依次分離的方式?!跋喈?dāng)于是分一層星,火箭后退一步,再分一層星,火箭再后退一步,直到最后把這7層衛(wèi)星全部分完?!焙教炜萍技瘓F(tuán)八院長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭總設(shè)計(jì)師李建強(qiáng)說(shuō)。
李建強(qiáng)介紹,從經(jīng)濟(jì)性和整個(gè)的時(shí)效性上看,一箭多星是最有效的,國(guó)際上只有極少數(shù)國(guó)家掌握這項(xiàng)技術(shù)。
一箭多星發(fā)射考驗(yàn)多
在火箭發(fā)射中,如何讓個(gè)頭大小、功能特性、外貌形狀等各不相同的衛(wèi)星“乘客”安全坐好、準(zhǔn)點(diǎn)下車,同時(shí)下車以后還沒(méi)有“暈車反應(yīng)”正常運(yùn)行,是不小的考驗(yàn)。為此,航天科技工作者設(shè)計(jì)了一系列精妙的方案。
“實(shí)現(xiàn)一箭多星,需要多方面配合?!绷惶?hào)運(yùn)載火箭副總師馬玉海告訴記者,在火箭發(fā)射前就要進(jìn)行大量計(jì)算,通過(guò)動(dòng)力學(xué)仿真分析各個(gè)衛(wèi)星之間的關(guān)系,避免多顆衛(wèi)星在火箭分離時(shí)受到環(huán)境的沖擊或影響?;鸺l(fā)射后,涉及精確的控制技術(shù),“就像公共汽車停站一樣,到一個(gè)站下一批乘客?!?/p>
“同時(shí),我們的設(shè)計(jì)是要留有余量的,確保能夠適應(yīng)一定偏差并避免相互碰撞?!瘪R玉海打比方說(shuō),就像停車的時(shí)候不能擦著邊停,這樣門就打不開了,也做不了別的動(dòng)作。
“此外,研制團(tuán)隊(duì)針對(duì)遠(yuǎn)場(chǎng)分離安全性,開展了多批次的分離時(shí)序設(shè)計(jì)與優(yōu)化,多批分離之間通過(guò)火箭姿態(tài)的調(diào)整,確保多顆衛(wèi)星在軌運(yùn)行期間的安全距離。針對(duì)電磁兼容性,開展了衛(wèi)星之間及火箭共同參與的地面兼容性測(cè)試?!瘪R玉海說(shuō)。
據(jù)了解,力箭一號(hào)運(yùn)載火箭在一箭多星發(fā)射的準(zhǔn)備過(guò)程中,依托中國(guó)科學(xué)院的科研力量以及大量先進(jìn)技術(shù)積累,在力學(xué)、材料等多個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)聯(lián)合攻關(guān),規(guī)范研制流程,強(qiáng)化質(zhì)量體系建設(shè),突破6項(xiàng)重大關(guān)鍵技術(shù)和13項(xiàng)國(guó)內(nèi)首次使用的技術(shù),豐富了我國(guó)固體運(yùn)載火箭發(fā)射能力譜系。
拓展多樣化便利進(jìn)出空間能力
國(guó)務(wù)院新聞辦公室發(fā)布的《2021中國(guó)的航天》白皮書指出,中國(guó)將持續(xù)提升航天運(yùn)輸系統(tǒng)綜合性能,加速實(shí)現(xiàn)運(yùn)載火箭升級(jí)換代。
此次執(zhí)行一箭41星發(fā)射任務(wù)的長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭,是中國(guó)航天運(yùn)載火箭家族中的一名“老將”。長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭曾創(chuàng)造過(guò)60天內(nèi)5戰(zhàn)5捷、40天內(nèi)在不同發(fā)射場(chǎng)完成4次發(fā)射、一年完成15次發(fā)射等紀(jì)錄。
專家介紹,經(jīng)過(guò)三十多年的不斷積累和創(chuàng)新,長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭現(xiàn)在已經(jīng)可支持單星、多星并聯(lián)、串聯(lián)、搭載等多種形式的發(fā)射需求,未來(lái)還將探索更多可能性,承載更多新使命。
而執(zhí)行一箭26星發(fā)射任務(wù)是力箭一號(hào)運(yùn)載火箭的第二次飛行,連續(xù)成功標(biāo)志著力箭一號(hào)運(yùn)載火箭技術(shù)狀態(tài)成熟和可靠性的提升。
“未來(lái),我們還將嘗試更大整流罩的火箭發(fā)射并進(jìn)行海上發(fā)射試驗(yàn),同時(shí)加速開展液體運(yùn)載火箭的研制。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,還將在可重復(fù)使用運(yùn)載火箭研制上發(fā)力?!瘪R玉海說(shuō)。
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