長征八號改運載火箭首飛成功,總設計師解讀火箭特點

2月11日17時30分,由中國航天科技集團有限公司所屬中國運載火箭技術研究院抓總研製的長征八號改運載火箭,在我國文昌航天發射場點火起飛,隨後順利將衛星互聯網低軌02組衛星送入預定軌道。

此次首飛成功的長征八號改運載火箭有何特點?面向商業市場,長征八號系列運載火箭會有什麼不同?針對這些問題,長征八號系列運載火箭總設計師宋徵宇進行了迴應。

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長征八號改運載火箭的運載能力如何?

宋徵宇介紹,長征八號改運載火箭是在長征八號運載火箭基礎上,針對未來中低軌道巨型星座組網發射需求改進研製而成的。它沿用了長八火箭的芯一級和助推器,芯二級爲新研製的3.35米直徑通用氫氧末級,可選配5.2米、4.2米直徑整流罩,本次使用的是5.2米直徑整流罩。

長征八號改運載火箭700公里太陽同步軌道運載能力達到7噸級,可以覆蓋未來主流軌道任務載荷的發射需求。它與長八火箭基本型、無助推器串聯構型共同組成長八系列火箭,形成了太陽同步軌道3噸、5噸、7噸級的運載能力梯隊,有力提升了我國中低軌道衛星組網發射能力。

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長征八號改運載火箭有哪些技術特點?

相較於長征八號運載火箭,長征八號改運載火箭的主要特點是運載能力更大、整流罩尺寸增大,並進一步提升可靠性,將現有的3米直徑氫氧末級升級爲3.35米直徑,同時提升發動機性能,在增壓輸送系統、結構系統、發動機、電氣系統等方面突破了一系列關鍵技術。

宋徵宇表示,目前中國僅有3米直徑氫氧共底貯箱的研製經驗。由於基底結構爲非完全密封的空腔,若出現推進劑緊急泄出情況,共底溫度回升會導致回吸的空氣膨脹,存在共底結構受到破壞的風險。長征八號改運載火箭氫氧末級共底貯箱採用了新型結構,在保證結構強度剛度的同時,減化了工作流程、提升了工作效率。

同時,爲提高全箭的運載能力,在保證工作可靠性的前提下,需在現有發動機YF-75D真空推力9噸的基礎上提升至10噸。這使得發動機組件載荷水平和渦輪泵轉速普遍升高,研製隊伍開展仿真分析及驗證試驗,並採取相應措施,確保發動機的適應性,並具有一定的工作裕度。

此外,長征八號改運載火箭還採用了電靜壓伺服機構。伺服系統相當於汽車的“方向盤”,起到推力矢量控制的重要作用,電靜壓伺服機構與傳統電液伺服機構相比,組件更少、配套簡化,有利於滿足大批量生產、驗收、交付的需求,且易於實施多餘度控制,雙伺服電機泵並聯設計實現最大功率輸出,單伺服電機泵工作時亦可滿足基本搖擺功能需求,具有較高的可靠性和安全性。

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長征八號系列運載火箭將如何持續創新?

宋徵宇表示,長征八號系列運載火箭通過持續不斷的技術創新和可靠性成果的工程應用,提升火箭的綜合技術性能。後續結合商業發射工位的應用,將開展快速測發、面向商業市場改進等工作,進一步提高火箭的市場競爭力。

據他透露,長征八號系列運載火箭在商業發射工位將採用“改進型三垂”快速測發模式,既能滿足7天至10天快速測發需求,也可與其他中型火箭發射工位實現兼容,增大在不同工位實現發射的能力。

火箭在總測區垂直狀態測試完成後,可以多發火箭垂直狀態存儲,處於“待發”狀態,隨時可轉場至發射區進行測試發射,滿足快速發射需求,這種發射模式降低了發射區建設規模,縮短了發射準備時間,進一步提高了高密度發射和快速響應發射的能力。

針對面向商業市場的設計方案,他介紹,長征八號系列運載火箭在零組部件大規模高效生產的基礎上,將大力推進脈動裝配生產線。這也是複雜大型裝配提高效率和降低成本的必然趨勢。在結構設計和製造方面,箱底傳統上採用瓜瓣拼焊製造工藝,該工藝週期長、焊接要求高。改用箱底整體成型工藝,產品一致性好,加工週期縮短近80% ,焊縫數量大幅減少,對提升高可靠性有很大幫助。此外,在綜合電子方面,通過電氣系統的功能融合和資源整合,可以進一步降低產品成本。

新京報記者 張建林

編輯 白爽 校對 劉越