長(zhǎng)征十一號(hào)火箭由中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司所屬中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院抓總研制,是我國(guó)“長(zhǎng)征”系列火箭家族中唯一使用固體燃料作為推進(jìn)劑的火箭。跟其他“長(zhǎng)征”火箭相比,它的最大特點(diǎn)就是“快”,因此長(zhǎng)征十一號(hào)也有“快響利箭”的稱號(hào)。
發(fā)射瞬間,觀摩的群眾。龐磊 攝
首次近岸發(fā)射 發(fā)射準(zhǔn)備更快
根據(jù)本次任務(wù)的衛(wèi)星軌道要求,長(zhǎng)征十一號(hào)火箭首次采用近岸海上發(fā)射。
此次是長(zhǎng)征十一號(hào)完成的第四次海上發(fā)射,相比以往的海上發(fā)射任務(wù),本次任務(wù)選擇在距離海岸僅3公里的海域,這樣在發(fā)射流程上將后端測(cè)發(fā)設(shè)備設(shè)置在陸地,減少了海上航行時(shí)間;將測(cè)試流程進(jìn)行合并優(yōu)化,任務(wù)執(zhí)行所需時(shí)間進(jìn)一步縮短。
航天科技集團(tuán)一院長(zhǎng)征十一號(hào)火箭總體副主任設(shè)計(jì)師董曉斌說(shuō):“近海的海況相對(duì)于遠(yuǎn)海非常適合發(fā)射作業(yè),我們這個(gè)船可以當(dāng)天到當(dāng)天回,不像以往需要在海上航行幾天的時(shí)間,使我們的發(fā)射周期得到了縮短。”
形成適配器產(chǎn)品庫(kù) 星箭匹配更快
除了發(fā)射準(zhǔn)備更快,衛(wèi)星和火箭匹配更快也是本次發(fā)射任務(wù)的看點(diǎn)之一。在商業(yè)航天領(lǐng)域,很多小衛(wèi)星有搭載發(fā)射的需求。而多顆搭載發(fā)射衛(wèi)星的最佳工作軌道難以統(tǒng)一,衛(wèi)星間的結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)和電磁兼容也是需要解決的問(wèn)題。
為此,長(zhǎng)征十一號(hào)火箭形成了系列化的衛(wèi)星適配器產(chǎn)品庫(kù)。此前,新的發(fā)射任務(wù)來(lái)臨,用戶提需求后再研發(fā)適配器,一般要耗時(shí)半年。而有了適配器產(chǎn)品庫(kù),接到發(fā)射任務(wù)后,長(zhǎng)征十一號(hào)火箭型號(hào)隊(duì)伍即可根據(jù)個(gè)性化需求,快速匹配最合適的適配器,相比之前耗時(shí)縮短一半。
“我們不斷總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),積累了大量星箭接口聯(lián)合優(yōu)化設(shè)計(jì)的成功案例,提升服務(wù)效率?!焙教炜萍技瘓F(tuán)一院長(zhǎng)征十一號(hào)運(yùn)載火箭副總設(shè)計(jì)師張鳴說(shuō),長(zhǎng)征十一號(hào)火箭型號(hào)隊(duì)伍為每一發(fā)任務(wù)都專門配備了一名星箭協(xié)調(diào)員,充分發(fā)揮多專業(yè)技術(shù)支撐的優(yōu)勢(shì),確保各項(xiàng)接口和技術(shù)指標(biāo)高效協(xié)商確定。
探究研發(fā)新模式 火箭生產(chǎn)更快
執(zhí)行此次發(fā)射任務(wù)的長(zhǎng)征十一號(hào)火箭在山東固體火箭產(chǎn)業(yè)基地完成測(cè)試、出廠,并就近執(zhí)行發(fā)射任務(wù),生產(chǎn)和發(fā)射效率大幅提升。
2021年,山東固體火箭產(chǎn)業(yè)基地完成一期建設(shè)并投入使用。這為長(zhǎng)征十一號(hào)火箭的快速生產(chǎn)制造提供更進(jìn)一步的可能。
近年來(lái),長(zhǎng)征十一號(hào)型號(hào)隊(duì)伍積極探究基于高密度發(fā)射的火箭小批量研發(fā)新模式,并實(shí)現(xiàn)了兩發(fā)火箭的交錯(cuò)式總裝測(cè)試、同步出廠評(píng)審。他們還以批產(chǎn)形式滾動(dòng)生產(chǎn),為衛(wèi)星用戶動(dòng)態(tài)匹配最合適的火箭??傮w算來(lái),目前生產(chǎn)一枚火箭的時(shí)間比原先快約50%。
圖源:中國(guó)航天科技集團(tuán)一院
海上發(fā)射更安全、更經(jīng)濟(jì)
近年來(lái),我國(guó)航天發(fā)射進(jìn)入持續(xù)高密度狀態(tài)。相對(duì)于陸地上發(fā)射,海上發(fā)射首先能夠提高發(fā)射安全性。由于火箭在飛行過(guò)程中會(huì)有箭體殘骸落到地面,為了不造成人員和財(cái)產(chǎn)損害,火箭必須讓殘骸掉到荒漠等無(wú)人區(qū),這就需要火箭消耗更多燃料來(lái)找到合適的落點(diǎn)。而海上發(fā)射則可以徹底解決這個(gè)問(wèn)題。
張鳴表示,海上發(fā)射可以選擇不同的發(fā)射點(diǎn),可以讓火箭殘骸安全區(qū)選擇更容易些,相對(duì)于陸上發(fā)射更便捷。
海上發(fā)射不僅提高了安全性,同時(shí)帶來(lái)的還有經(jīng)濟(jì)性。我國(guó)目前擁有酒泉、太原、西昌、文昌四大航天發(fā)射場(chǎng),它們的位置都是固定的,而在海上進(jìn)行發(fā)射的話,就能夠自由選擇火箭發(fā)射的緯度。這樣針對(duì)不同軌道的衛(wèi)星,選擇最合適的緯度進(jìn)行發(fā)射,能夠有效節(jié)省燃料,火箭一次就能攜帶更重或者更多的衛(wèi)星進(jìn)入太空,航天發(fā)射的成本就能得到有效降低。
已具備常態(tài)化海上發(fā)射能力
長(zhǎng)征十一號(hào)火箭自2015年首飛成功以來(lái),已連續(xù)取得10次陸地發(fā)射和4次海上發(fā)射的圓滿成功,達(dá)成14連勝。
據(jù)悉,長(zhǎng)征十一號(hào)火箭首次海上發(fā)射以來(lái),海射方案不斷優(yōu)化創(chuàng)新,在不同海域點(diǎn)位出色完成了太陽(yáng)同步軌道、低傾角圓軌道的發(fā)射任務(wù),已具備常態(tài)化海上發(fā)射能力。未來(lái),長(zhǎng)征十一號(hào)火箭海上發(fā)射次數(shù)將逐步超過(guò)陸上發(fā)射次數(shù)。按計(jì)劃,今年長(zhǎng)征十一號(hào)火箭還將執(zhí)行兩次發(fā)射任務(wù)。