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2018,长征火箭会很忙

2018-02-14 09:14 来源:人民日报 本报记者 余建斌

  2月12日13时03分,我国采取“一箭双星”方式,在“北斗港”西昌卫星发射中心成功发射北斗三号工程第五、六颗组网卫星。这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星,也是我国第二十八、二十九颗北斗导航卫星,将与此前发射的4颗北斗三号导航卫星一起组网运行。

  短短一个月内,先后两次“一箭双星”发射,4颗北斗卫星被成功送入太空。这是进入2018年以来,长征系列火箭完成的第七次成功发射。43天7次发射,平均不到一周实施一次发射,这是今年长征系列火箭高密度发射的一个缩影。

  今年发射密度再创新高,“流水线”式火箭生产总装方式有望成真

  此次两颗北斗三号卫星,仍在有“北斗港”之称的西昌卫星发射中心升空。从2000年开始,作为目前唯一能够发射北斗卫星的发射场,西昌卫星发射中心先后共执行了27次北斗发射任务,顺利将包括4颗试验卫星在内的33颗北斗卫星送入太空,发射成功率达到100%。

  西昌卫星发射中心党委书记董重庆介绍说,这次北斗发射任务,是2017年我国航天重启发射以来,到今年春节前高密度发射的收官之战,是确保今年构建北斗三号基本系统的关键之战,也是西昌发射场年后14次发射的奠基之战,前后关联、影响重大。发射时间临近春节,场区气温较低、高空风较大,对燃料加注、火箭飞行影响较大。

  2018年,西昌计划执行17次发射任务,创历史新高,其中北斗任务计划10次发射。

  北斗三号卫星发射使用的是长三甲系列火箭中运载能力最大的长征三号乙运载火箭,主要用于发射地球同步轨道卫星,其运载能力达到5.5吨,是我国用于商业卫星发射服务的主力火箭。

  据中国航天科技集团有限公司透露,今年我国长征系列运载火箭预计将执行以北斗卫星组网、嫦娥四号探月为代表的35次发射任务,发射密度将再创历史新高。

  在2018年的35次火箭发射中,有“金牌火箭”美誉的长征三号甲系列火箭和长征二号丙火箭将分别有14次和6次发射任务,占全年发射次数的近60%。

  长三甲系列火箭由长征三号甲、长征三号乙和长征三号丙火箭组成,长征三号乙是在长征三号甲的基础上,多捆绑了4枚助推器。

  据隶属于中国航天科技集团有限公司的中国运载火箭技术研究院长征三号甲系列火箭总指挥岑拯介绍,长三甲系列火箭全年14次发射任务有10次将发射北斗导航卫星,其中8次将以“一箭双星”的方式发射。而对于长三甲系列火箭来说,高密度在后续几年里将会成为常态。“从2018年到2020年,长三甲系列火箭预计将执行40次发射任务,任务非常饱满。”岑拯说。

  根据规划,在2018年底前,北斗三号将建成18颗卫星的基本系统,具备为“一带一路”沿线国家和地区提供服务的能力。这18颗卫星将全部由长征三号甲系列来发射完成。

  长三甲系列火箭一年14次发射,接近我国去年全年全部火箭发射的总和。“高强密度发射既是急难重的挑战,同时也是提高应对任务能力的机遇。”长三甲系列火箭总设计师姜杰说。

  从全年的发射计划看,长三甲系列火箭平均26天就要进行一次发射,而且生产现场通常是同时有2到3发火箭并行开展工作。因此,研制团队创新提出了“去任务化”的管理方法。

  之前的火箭研制和生产通常都是围绕一次具体的发射任务进行生产、总装。岑拯说,“去任务化”意味着单级火箭、单发火箭完成总装后,可以灵活调整其承担的发射任务,只要卫星和火箭接口保持一致,针对具体任务调整软件即可满足发射任务需求。未来“流水线”式的火箭生产总装方式有望成为现实。

  同样有“金牌火箭”之称的长征二号丙火箭也将在2018年迎来最强考验。中国航天科技集团有限公司中国运载火箭技术研究院长征二号丙火箭总指挥肖耘说,“今年长二丙火箭预计将有6次发射任务,分别将在酒泉、太原、西昌三大发射场发射,技术状态复杂多样,这对研制团队将是极大考验。”

  这也是长二丙火箭在1999年完成铱星发射任务后,时隔19年将重新返回国际商业发射服务市场。

  随着商业卫星市场发展,小体格、快响应的卫星发射需求变大

  作为我国长征系列运载火箭中唯一的一型固体运载火箭,长征十一号运载火箭凭借发射准备时间短的优势,被誉为“快响利箭”。2018年,长征十一号火箭预计将执行发射欧比特卫星、吉林一号卫星等4次商业航天的发射任务。

  据中国运载火箭技术研究院长征十一号火箭总指挥杨毅强介绍,近年来随着科学试验卫星和商业卫星市场的蓬勃发展,“小体格”“快响应”的卫星发射需求越来越大,快速、灵活、高可靠的长十一火箭正在成为越来越多科学试验卫星和商业卫星发射的首选。

  “2018年全年预计4次的发射任务,将是长十一火箭之前两年发射任务总和的两倍。”杨毅强说。对于一型新研火箭来说,全年4次的“高密度”是前所未有的挑战。“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,力争形成运载能力更大、发射成本更低、发射周期更短的能力。”

  除了长十一火箭之外,目前还有快舟系列火箭具备高性价比的商业航天发射能力。去年年初,“快舟一号甲”小型固体运载火箭在酒泉卫星发射中心将3颗卫星成功送入轨道,也是一次“纯商业”航天发射。

  长征五号今年“复出”,新一代运载火箭将迎来批量生产阶段

  作为我国空间站建设的货运“专车”,长征七号火箭在2017年成功将天舟一号货运飞船送入太空。虽然在2018年没有发射任务,但是长征七号也将为未来繁重的任务做好准备。据中国运载火箭技术研究院长征七号火箭总指挥王小军介绍,研制团队今年将在前两次成功发射的基础上,进一步提升火箭的产品可靠性,为未来我国空间站建设阶段发射货运飞船做好充分的准备。

  备受瞩目的长征五号将在2018年“复出”。作为我国目前运载能力最大的火箭,长征五号肩负着未来我国探月三期工程、载人航天、火星探测等重任。据中国航天科技集团全年宇航发射计划,长征五号将在2018年执行发射任务。未来,新一代运载火箭也将迎来批量生产阶段,为支撑我国航天强国建设提供更广阔的舞台。

  此前,美国太空探索公司成功发射“猎鹰重型”运载火箭的消息令全球航天界关注。“猎鹰重型”是在“猎鹰9号”的基础上改进的,其近地面轨道有效载荷为63.8吨,是目前现役运载能力最大的火箭。历史上重型运载火箭的代表是美国上世纪六七十年代使用的“土星5号”运载火箭,其近地轨道运载能力达118吨。

  中国运载火箭技术研究院运载火箭系列总设计师龙乐豪院士认为,“猎鹰重型”的最大意义在于推动大型运载火箭向低成本发展迈出重要一步,也开辟了运载火箭不同于航天飞机的重复使用新途径。可回收技术是“猎鹰重型”最大的技术亮点,也是其降低成本的关键。“猎鹰重型”另一个受到关注的技术细节是其装备的27台引擎同时点火。

  事实上,中国也正在紧锣密鼓地研制重型运载火箭长征九号,未来将实现近地面轨道有效载荷140吨。长征九号的预先研究工作、技术攻关、方案论证都在进行中,也有初步进展,只待国家正式立项。

  龙乐豪表示,美国工业基础比较成熟,经过六七十年的积淀,航天基础设施比较健全,太空探索公司这样的私营公司利用这一基础,加大投资,集中人才,就可以比较快地出成果。中国已有较好的运载火箭技术基础,正在追赶美俄等航天强国。

  重型火箭是面向未来的科技,它决定了未来人类能在太空走多远。根据中国航天科技集团有限公司发布的《2017—2045年航天运输系统发展路线图》,到2030年前后,重型运载火箭将实现首飞,为载人登月提供强大支持,并为火星采样返回提供充足的运载能力。以火箭发动机为动力的两级完全重复使用运载器研制成功,火箭型谱更加完善,航天运输系统水平和能力进入世界航天强国前列。

(责任编辑:王蔚)

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