□ 本报记者 廉颖婷
11月3日8时15分,中科宇航力箭二号遥二运载火箭在东风商业航天创新试验区点火升空,将搭载的千帆极轨21组共18颗卫星顺利送入预定轨道,飞行试验任务取得圆满成功。这是力箭二号首次执行卫星互联网大规模组网任务,也是对国家空间基础设施建设的有力赋能。
“从飞船成功入轨,到卫星互联网大规模组网发射,力箭二号履约交付实力得到充分印证。”力箭二号运载火箭总师、总指挥杨浩亮说,“力箭二号是面向卫星大规模组网和低成本货物运输打造的主力液体运载火箭,本次任务是针对卫星互联网组网场景适配能力的一次关键实战验证。”
本次任务还充分展现了力箭二号运载火箭在任务适配、流程优化与安全保障方面的突出能力——依托火箭末级多次启动与通用杆系卫星适配器,提升上行载荷能力,可覆盖多类型载荷与多样化轨道需求;火箭二级发动机采用两次点火方案,针对此次任务更长滑行时长,优化箱底防晃、蓄流装置,首次应用基于PWM脉宽调制的变推力沉底方案,有效提升推进剂管理效能,强化火箭任务适配能力。同时,通过箭地供气与供电接口优化,自动化测试与故障诊断应用,显著压缩发射准备周期,并完善子级钝化、末级离轨等安全性设计,在支撑高密度发射的同时持续提升任务可靠性。
力箭二号运载火箭副总师廉洁表示,力箭二号运载火箭在任务适配等能力方面有两大亮点:一是运载能力大,近地轨道能力达到12吨,适应不同轨道能力强,让力箭二号运载火箭有更多裕度为客户的不同卫星、不同目标轨道定制化发射方案。
二是入轨精度高,半长轴、偏心率、轨道倾角精度持续刷新纪录,为卫星快速投入使用提供保障;高精度分离姿态与分离角速度,实现18星批量化惯性旋转分离,显著提高卫星进入空间的效率。
星箭分离是发射任务的“最后一公里”,直接决定卫星能否顺利入轨部署。此次任务中,多星分离机构完成在轨应用。
“此次发射,我们首次将中科宇航参与研制的多星星箭星间分离机构解锁装置与力箭二号运载火箭组合应用。”力箭二号运载火箭副总师张延瑞介绍,通俗来讲,按传统分离方法,18颗星要一个个解锁,然后一颗颗弹开,中间环节很多,而这套分离装置的特点是18颗星堆在一起,只需把所有卫星解锁一次,星与星之间用甩出去来替代传统星间逐次炸开然后弹开。
“打个比方,原来分离是扔18次铅球,而现在是一次甩出18颗链球。它是用运动学方案替代机构学方案,优点是机构少、环节少、重量轻,难点是运动学设计复杂。对于这种需要压牢但不能压太紧、需要甩开但不能甩乱的双重双端约束,我们通过建立完善的动力学方程,找到了最优解。”张延瑞说。
此外,在提升交付能力方面,中科宇航推行全箭产品批产滚动备份模式,将单发火箭产品准备周期缩短三分之一。同时,依托无人值守加注设计与发射场流程优化,采用液氧主动调温技术、过冷液氧加注箱压控制技术,解决了低温液氧加注温度精准控制和过冷加注贮箱负压风险,将火箭测发周期压缩四分之一,更好适配商业航天快速迭代、高密度发射的发展需求。
值得一提的是,力箭二号正在推进集束式回收攻关,为行业开辟复用率更高、成本优化更明显的火箭回收创新路径。
此次任务是力箭二号运载火箭第2次飞行,也是力箭系列运载火箭第18次发射。