长征家族迎新 火箭本领升级

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  长征八号火箭升空。

  新华社记者 周佳谊摄

  12月22日,长征八号运载火箭首次飞行试验取得圆满成功。作为我国新一代中型运载火箭,长征八号火箭应用了发动机推力调节、可回收式设计等技术,具有运载能力强、运载效率高等特性,未来将逐步成为我国中低轨火箭的主力。

  12月22日12时37分,长征八号运载火箭在中国文昌航天发射场点火起飞,成功将5颗试验性卫星送入预定轨道。这是我国新一代中型运载火箭长征八号的首次飞行任务。

  中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院长征八号运载火箭总指挥肖耘说,长征八号运载火箭首飞成功,将有力推动我国中型运载火箭的更新换代,满足未来中低轨高密度发射任务需求,带动和牵引我国未来中低轨卫星的发展。

  将同类型火箭的运载能力从3吨提升至4.5吨

  随着我国航天技术的不断发展,中低轨卫星发射需求越来越旺盛,而目前我国新一代运载火箭的运载能力存在空白,不能满足3吨至4.5吨太阳同步轨道发射需求。长征家族迫切需要引入一位新成员扛起重任,长征八号应运而生。

  长征八号火箭起飞质量约356吨,起飞推力约480吨,700公里太阳同步轨道运载能力不小于4.5吨。

  火箭的能力多大,进入空间的能力就有多大。肖耘介绍,目前我国具备中低轨道发射能力的主力运载火箭,能够将3吨的有效载荷送到太阳同步轨道。长征八号的首飞成功,将此项能力提升到了4.5吨,有效填补了我国太阳同步轨道运载能力3吨到4.5吨之间的空白,同时兼顾近地轨道和地球同步转移轨道发射能力,这对于完善我国运载火箭型谱、提升进入空间能力具有重大意义。对卫星等有效载荷来说,也将是一个平台的升级换代,对推进中低轨道卫星组网建设意义重大。

  应用发动机推力调节、可回收式设计等技术

  随着新一代长征系列运载火箭的发展和完善,目前现役的运载火箭将逐步退出历史舞台,实现新老火箭全面交替,使我国的运载火箭水平再次跨越,达到世界领先水平。

  与现役运载火箭相比,新一代运载火箭的推出是又一次巨大的技术跨越,不仅是因为采用无毒、无污染的推进剂,而且其运载能力成倍增长,令我国进入空间能力大幅提高。

  长征八号从型号开始论证到首飞火箭具备出厂条件,仅用时两年多,这在新一代运载火箭研制历史上是不多见的。“长征八号可以在相对较短的时间内研制成功,是因为研制队伍从技术上充分吸收了在役和新一代运载火箭研制成果。”长征八号运载火箭总设计师宋征宇说,很多技术都是首次应用,比如发动机推力调节技术、火箭主动减载控制技术等,为可重复使用火箭研制、智慧化发展打下了基础。

  值得一提的是,长征八号运载火箭采用了可回收式设计,以实现未来减少火箭发射成本和缩短发射周期的目标。要想实现火箭的重复使用、降低成本,发动机推力调节是重要技术。据专家介绍,此次发射中,长征八号运载火箭应用了发动机推力调节技术,这在我国运载火箭中是首次工程应用,为后续重复使用技术提前进行了相关先期技术验证,为我国可重复使用运载火箭研制打下坚实基础。

  长征八号还是我国所有火箭中首个没有开展全箭模态试验的中大型火箭,这意味着可以减少配合试验的大型试验装置的研制。长征八号创新性地采用虚实结合的模态分析技术,为后续其他大型、重型火箭奠定基础,有望大幅缩短研制周期、降低研制成本、提升研制效率。

  面向市场研制,运载效率名列前茅

  近几年来,在国际航天发射市场中,国际商用运载火箭的竞争日趋激烈。据预测,未来5年至10年太阳同步轨道的较大吨位航天发射任务需求旺盛。长征八号是首款国家立项的面向商业市场的运载火箭,其本身就负有低成本的使命。

  据长征八号运载火箭副总指挥段保成介绍,长征八号火箭在立项之初就确立了以市场需求为导向进行研制,从能力指标、经济可靠性等综合考虑,努力实现火箭研制和市场挖潜的双成功。

  “长征八号火箭运载效率在国内火箭中名列前茅,运载能力的提升、成本的下降,必然会带来很高的性价比。”段保成说。长征八号火箭自设计之初,就充分考虑了技术与经济的一体化,通过包括项目制、高继承性的尝试,降低生产成本,降低配套成本,实现火箭的成本有效控制。例如,在电气、结构等开展低成本设计的同时,也通过开展垂直起降研究、实现可重复使用等,提升商业火箭的竞争力。

  “长征八号火箭首飞成功是研制历程的一个重要里程碑,但这只是一个新的起点。”长征八号运载火箭副总设计师吴义田说。未来长征八号火箭将逐步成为我国中低轨火箭的主力,可以以一箭一星、一箭多星的形式进行发射,承担低轨卫星互联网系统组网发射等发射任务,为我国后续卫星组网工程建设提供有力支撑。

  专家认为,长征八号火箭的首飞成功不仅仅是一枚火箭的亮相,在不远的将来,长征八号也将成为可重复、智慧化、无人值守等火箭新技术的验证与应用平台。(余建斌 冯 华 王伟童)

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