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光明日報記者 張蕾 光明日報通訊員 王偉童 李艷明
2022年12月9日14時35分,捷龍三號固體運載火箭(以下簡稱“捷龍三號”)在我國黃海海域點火起飛,以一箭十四星的方式,將吉林一號高分03D47-50星、豐臺少年二號衛星等14顆衛星精準送入預定軌道。捷龍三號由中國運載火箭技術研究院(以下簡稱“火箭院”)抓總研制,太原衛星發射中心、火箭院下屬中國長征火箭有限公司(以下簡稱“中國火箭公司”)投資組織實施。此次首飛任務取得圓滿成功,標志著我國固體運載火箭系列化發展取得重大進展,運載火箭型譜得到進一步完善。
近年來,國際航天市場對微納衛星、小衛星、星座組網等的發射需求呈指數級增長。為此,火箭院在研制新一代長征系列運載火箭的同時,采用商業化模式和技術經濟一體化思路,抓總研制了捷龍系列火箭,并交由控股子公司中國火箭公司投資運營,致力于為低軌衛星提供低成本、批量化、高頻次的發射服務,助力商業航天繁榮發展。
作為捷龍系列火箭的第二位成員,捷龍三號采用四級固體發動機串聯布局,總長約31米,箭體最大直徑2.65米,最小直徑2米,總質量約140噸。同時,它擁有直徑3.35米和2.9米兩種構型整流罩,能夠與多種星箭接口適配,滿足多種衛星的安裝要求。
“捷龍三號具有運載能力強、整流罩包絡空間大、發射方式多樣化、經濟性好、履約周期短、發射效率高等特點,是面向未來衛星星座快速組網發射需求打造的一型高性價比、高可靠的固體運載火箭。”對此,火箭院捷龍三號火箭總指揮金鑫如數家珍。
具備上述優勢的捷龍三號火箭填補了我國航天領域多項技術空白。
據捷龍三號火箭總設計師管洪仁介紹,捷龍三號火箭在500公里太陽同步軌道的運載能力達1.5噸,能夠滿足主流中小衛星組網發射。為實現“一箭十四星”發射任務,研制團隊采用直徑3.35米的整流罩,相比于同規模固體運載火箭,可為有效載荷提供更大的包絡空間。此外,火箭采用航天科技集團四院研制的高性能纖維纏繞復合材料殼體整體式固體發動機,直徑2.65米,裝藥量71噸,推力達200噸,這也使得捷龍三號成為我國以固體動力為主芯級、直徑最大、起飛量級最大、運載能力最強、發射場適應能力最強的固體運載火箭。
值得一提的是,捷龍三號火箭還首次完成中國火箭海上熱發射,實現了從海上冷發射到熱發射的跨越。“冷熱的區別在于點火的一瞬間:冷發射是利用彈射器把火箭彈射到高空再點火,它的優點是可以盡最大可能保護發射平臺,但是發射能力有限;熱發射則是發動機點火后直接將火箭推出發射架。”管洪仁解釋道。由于箭體規模增大,研制團隊創新性采用框式導向海上熱發射方案,攻克待發穩定性、離架安全性、燃氣流排導和熱防護設計等一系列技術難題,在確保發射安全性的前提下,有效縮短發射流程,降低發射成本。
不見復雜的測發設備,只有筆記本電腦和鼠標。隨著發射口令下達,鼠標輕輕一點,捷龍三號火箭便從海上沖天而起……管洪仁表示,能夠實現“一鍵式發射”,要歸功于研制團隊打造的一體化地面測發指揮系統。“前端發射船部署發射控制艙,后端保障船部署一體化指揮控制艙,兩艙之間采用無線通信方式。這樣,我們用5臺筆記本電腦就完成了火箭從測試到發射的所有環節控制,包括流程控制、數據顯示以及對故障的實時診斷。”
《光明日報》( 2022年12月12日?07版)
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