航天科技集团长二丁火箭成功执行一箭14星发射任务侧记

文章来源:中国航天报 发布时间:2023-02-03

1月15日,在太原卫星发射中心,由航天科技集团八院抓总研制的长二丁“共享火箭”一箭14星发射任务取得圆满成功。这也是长城公司第三次以“共享火箭”拼车发射模式向国内商业航天客户提供发射服务。

随着国内商业航天的蓬勃发展、进入太空需求旺盛,搭载发射机会和小型运载火箭单箭发射机会难以满足日益增长的市场需求,常常出现商业卫星“一箭难求”的局面。

自火箭拼车发射模式在国内“诞生”以来,不仅降低了单一卫星的发射成本,还成为提高长征系列运载火箭在国内外市场竞争力的重要举措。

拼车服务“大管家”

航天科技集团长城公司凭借40多年的国际商业发射服务市场开拓经验,在国内创造性提出“共享火箭”拼车发射模式,解决了商业发射机会不足的现状。

“共享火箭”拼车发射是使用同一发火箭为不同客户的卫星提供高可靠性、高性价比的发射服务,相较于“一箭一星”的高昂发射费用,拼车发射的价格更为“亲民”。

与国外的拼车发射相比,长城公司为国内市场提供的长征火箭拼车发射包含了更多的服务内容。比如在SpaceX拼车发射中,卫星更多地使用了标准化接口,对火箭本身的技术状态更改较少。而国内卫星用户多样、投产周期紧,星箭间的协调难度大,且各卫星要求的轨道高度、降交点地方时、研制周期都各不相同,卫星构型也是“五花八门”。

长城公司作为拼车服务的“大管家”,提供了任务分析、卫星用户完成技术接口确定、可行性和安全性分析以及制定飞行大纲等各项技术服务,并及时同步发射活动实施的各项管理规定,以“无微不至”的服务帮助商业卫星“圆梦太空”。

拼车发射模式既得益于商业市场的活跃性,同时又受制于商业项目的多变性。组织协调一个多星多客户的大项目并非易事,工作量大、协调艰难,如遇卫星临时更换,不仅会影响火箭研制计划,还会造成全箭颠覆性技术状态更改,增加研制成本。为此,长城公司和火箭研制单位都面临着巨大的压力。

长二丁“共享火箭”的研制之路

“共享火箭”拼车发射模式是长征二号丁运载火箭的首次尝试。为使这一步迈得更扎实,长二丁火箭总体设计师李懿德准备了两年半。

此次发射的卫星分为立式、侧挂、立方星3种。在接到任务后,李懿德需要根据卫星的形状,合理地安排卫星在箭体上的位置。

在设计构型的过程中,首先需要确定主星位置。李懿德考虑到两颗齐鲁主星高度相对较低且需要并联布局,更适合安装于过渡舱内,而ESPA适配器及珞珈卫星组合体高度较高,为控制星罩组合体的高度,故将这颗星布置在整流罩内。这三星布局方式的确立,也让本发火箭的“样貌”初见雏形。

在拼车发射方案确定过程中,常常遇到卫星方因资金短缺、研制计划调整,或改变原定的卫星型号、数量等种种情况而“中途下车”。两年间,李懿德和长二丁火箭历经7轮构型布局迭代,临近火箭投产才最终确定以“多星串并联+ESPA适配器+侧壁搭载”的构型亮相。

本次发射,火箭还创新性地使用了ESPA适配器,这不仅是“长二丁”的一次大胆尝新,在国内也尚属首次。ESPA适配器可适应50千克级侧挂式小卫星通用安装,通过定制转接板适应国内该量级不同分离机构,减少卫星迭代对箭体技术状态的影响,可谓以低成本应对多变化。

由于今年长二丁火箭始终保持高密度发射态势,舱段需提前投产。本发火箭增加的两个过渡舱与其在西昌卫星发射中心一箭三星串联发射所使用的为同一产品,这也体现了舱段通用化设计的优势。

在运载火箭研制单位和长城公司的共同努力下,本次任务取得圆满成功。相信未来,拼车火箭“班车化”也将指日可待!(王乐天)