7月30日15時49分,在海南商業航天發射場,長征八號甲運載火箭(以下簡稱“長八甲火箭”)托舉衛星互聯網低軌06組衛星直衝雲霄,將其精準送入預定軌道,發射任務取得圓滿成功。作為面向商業航天市場打造的新一代運載工具,長八甲火箭通過一系列技術革新,為商業航天發射提供了兼具安全性與經濟性的解決方案。
“在長征八號基礎型火箭的基礎上,長八甲火箭從方案設計到首飛,僅耗時28個月,創造了中型運載火箭研製的‘中國速度’。”中國航天科技集團一院相關負責人介紹,作為長征八號的“升級版”,長八甲火箭通過模塊化組合與新材料應用,在不增加硬體成本的前提下,運載能力提升了55%,並構建起太陽同步軌道3噸、5噸和7噸級的運載能力梯隊,可滿足未來主流中低軌道載荷發射需求。
除了“力氣大”,針對商業發射場緊湊的工位布局與嚴苛的成本控制,長八甲火箭還“使出十八般武藝”。
在商業發射場的新工位設計中,火箭與發射塔架的距離較傳統工位顯著縮小,可能存在碰撞風險。“我們顛覆傳統‘減小漂移’的思路,在飛控系統中首創‘起飛主動漂移控制’技術。”該負責人告訴記者,當火箭點火離架瞬間,通過系統主動控制,可自主生成橫向控制量,使其平穩向遠離塔架方向漂移,從源頭消除碰撞隱患。
為滿足商業發射的成本訴求,長八甲火箭工程應用“過冷液氧加注”技術,通過深度降低液氧溫度提高密度,同等容積貯箱可承載更多燃料,實現發動機推力增強,運載能力提升約10%。同時,用鋰離子電池全面替代傳統鋅銀電池,不僅壽命長、免維護,解決了鋅銀電池“僅數周壽命、飛行前需更換”的問題,而且大幅降低了測試成本與狀態切換風險。
此外,長八甲火箭團隊還創新研製出3.35米直徑通用氫氧末級,可搭配5.2米直徑整流罩,使其整流罩“腦袋”與末級“脖子”的直徑比達到1.55,創長征系列火箭該比值之最。雖然“大腦袋”能為衛星提供更大的裝載空間,但是這種特殊比例卻打破傳統火箭的氣動布局平衡,在高空風作用下容易晃動,“脖子”難以有效緩沖和分散頭部晃動帶來的應力,從而引發結構破損,導致飛行任務失敗。
如何解決這一飛行穩定性問題?“研究發現,讓火箭以迎風姿態飛行,可大幅降低氣流橫向剪切力。”該負責人介紹,研製團隊創新提出自主姿態調整策略,即在飛行過程中,系統主動控制火箭滾轉運動,使其整體平面迎風,通過兩側助推器的控制力來抵禦風乾擾——“這些創新措施不僅解決了穩定性問題,還提高了火箭在惡劣天氣下的發射概率”。
(記者 張曉華 通訊員 莊耀希)