航天科技集团长征二号丙/远征一号S运载火箭团队成功实施收官任务侧记

文章来源:中国航天报 发布时间:2024-01-03

2023年12月30日,由中国航天科技集团有限公司一院抓总研制的长征二号丙/远征一号S运载火箭发射卫星互联网技术试验卫星,发射任务取得圆满成功。这不仅是长二丙火箭的全年收官之战,也宣告着航天科技集团2023年宇航发射任务全部顺利实施。长二丙火箭团队用智慧与汗水换来了这意义不凡的成功果实。

乘“太空摆渡车”直达目的地

冬日清晨,长二丙火箭/远征一号S上面级从酒泉卫星发射中心点火起飞。火箭飞出大气层后,“上面级分离”“上面级主发动机点火”的口令声响起,远征一号S上面级与长二丙火箭基础级分离、点火,载着卫星飞向预定的目标轨道。

“上面级二次点火”“卫星分离”,远征一号S上面级经过大约1小时的飞行,向连接卫星的星箭分离装置发出分离信号,将“乘客”送达目的地。

上面级又被称为“太空摆渡车”。它在卡门线以上的宇宙空间里工作,可以把一颗或多颗卫星直接送到工作轨道。火箭发射为何有时配置上面级、有时不配置上面级?在什么情况下需要上面级呢?

一院远征系列上面级主任设计师肖立明介绍,一方面,上面级可以说是火箭运载能力的“倍增器”,能够最大程度利用和发挥出火箭的运载能力,入轨经济性好。另一方面,上面级在轨时间长,可实现多次起动,具有灵活的轨道部署能力,更容易适应卫星轨道需求,任务适应性强。

针对不同类型的任务,上面级可以按需配置。本次发射的远征一号S上面级由远征一号上面级简化设计而来,于2018年首飞,是一院“远征”家族中最“年轻”的一员,具有低成本、商业化的特点。

除了“远征一号S”,一院还研制了“远征一号”“远征一号甲”“远征二号”,这4型上面级能够适配一院不同直径的火箭,在“长二丙”“长三乙”“长三丙”“长五”“长七”任务中均有应用,截至目前飞行成功率百分之百。

上面级既能“兼容”火箭,又能“兼容”卫星。肖立明介绍,远征系列上面级关键技术共用,产品化程度高,能够根据任务需求灵活定制星箭适配器。

不断创新 提高任务适应性

12月的酒泉卫星发射中心正值严寒天气,长二丙火箭却既不用保温车也不用“吹空调”,“穿上外套”就走了。原来,火箭团队发挥创意,给长二丙火箭做了不同寻常的“冬衣”。

一院长二丙火箭副总设计师李君介绍,不同于其他火箭保温车、空调车的形式,长二丙火箭通过优化保温衣材料、优化状态设置实现箭体保温。这种保温手段的优势在于灵活性高、适应性强。

近年来,无论严寒还是酷暑,长二丙火箭都能适应气象条件执行任务。同时,型号团队持续深化研究高空风修正技术,将天气对发射的影响降到最低。

执行任务期间,发射场最低温度降至零下24摄氏度,团队认真做好现场防护工作,并对不同位置的多个设备进行精细化测量,确保万无一失。天公作美,临近发射几天气温又有所回升,为圆满完成任务多加了一道保险。

包括火箭新“冬衣”在内,近段时间以来,长二丙火箭团队应用了许多有创意的技术,不断提高任务适应性。

李君介绍,长二丙火箭团队还设计了多星快速分离方案,采用“反推+弹簧”组合方式进行星箭分离,这一方案的优势在于提高运载能力、增加卫星可用测控弧段,且技术状态简洁、可靠性高,还能通过更改配置实现卫星分离速度差异化。

年度发射次数创新高

2023年,长二丙火箭一共实施9次宇航发射,创下了长二丙型号历史之最。

任务量缘何增长?其原因从火箭特点中得以体现:长二丙火箭运载能力适中,能较好地满足当前低轨卫星的发射需要,市场需求强烈;可靠性高,任务适应性和环境适应性强;团队十几天就能完成一次发射,工作节奏快、效率高。

2023年,长二丙火箭实施的新一代海洋水色观测卫星、埃及二号卫星等发射任务涉及多种卫星、多方用户,任务需求也大不相同,试验队在连续执行发射的同时如何做好星箭协调工作?

李君表示,前方发射、后方总装,型号团队同时开展星箭接口协调与确认工作,已成为长二丙火箭团队的工作常态。研制队伍坚持星箭“出厂前见面”、产品状态交底、关键环节和关键操作一次到位、设计师深度分析任务特点以精准把控要点等准则,高质量并行完成多项任务。

在发射场工作期间,试验队做到每个环节紧密衔接——工位不能闲、空间要用满、人员全程保障到位,实施精细化调度管理,同时前后方针对极寒天气紧密配合,开展设计仿真模型的分析与修正。

对于这样快节奏的工作安排,型号队伍始终严慎细实、以饱满状态完成好每一项任务。问及执行“收官之战”的感受,他们说:“要继续做好工作,勇敢迎接新一年的挑战。”

宋皓薇