長征十一號火箭由中國航天科技集團(tuán)有限公司所屬中國運載火箭技術(shù)研究院抓總研制,是我國“長征”系列火箭家族中唯一使用固體燃料作為推進(jìn)劑的火箭。跟其他“長征”火箭相比,它的最大特點就是“快”,因此長征十一號也有“快響利箭”的稱號。
發(fā)射瞬間,觀摩的群眾。龐磊 攝
首次近岸發(fā)射 發(fā)射準(zhǔn)備更快
根據(jù)本次任務(wù)的衛(wèi)星軌道要求,長征十一號火箭首次采用近岸海上發(fā)射。
此次是長征十一號完成的第四次海上發(fā)射,相比以往的海上發(fā)射任務(wù),本次任務(wù)選擇在距離海岸僅3公里的海域,這樣在發(fā)射流程上將后端測發(fā)設(shè)備設(shè)置在陸地,減少了海上航行時間;將測試流程進(jìn)行合并優(yōu)化,任務(wù)執(zhí)行所需時間進(jìn)一步縮短。
航天科技集團(tuán)一院長征十一號火箭總體副主任設(shè)計師董曉斌說:“近海的海況相對于遠(yuǎn)海非常適合發(fā)射作業(yè),我們這個船可以當(dāng)天到當(dāng)天回,不像以往需要在海上航行幾天的時間,使我們的發(fā)射周期得到了縮短?!?/p>
形成適配器產(chǎn)品庫 星箭匹配更快
除了發(fā)射準(zhǔn)備更快,衛(wèi)星和火箭匹配更快也是本次發(fā)射任務(wù)的看點之一。在商業(yè)航天領(lǐng)域,很多小衛(wèi)星有搭載發(fā)射的需求。而多顆搭載發(fā)射衛(wèi)星的最佳工作軌道難以統(tǒng)一,衛(wèi)星間的結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)和電磁兼容也是需要解決的問題。
為此,長征十一號火箭形成了系列化的衛(wèi)星適配器產(chǎn)品庫。此前,新的發(fā)射任務(wù)來臨,用戶提需求后再研發(fā)適配器,一般要耗時半年。而有了適配器產(chǎn)品庫,接到發(fā)射任務(wù)后,長征十一號火箭型號隊伍即可根據(jù)個性化需求,快速匹配最合適的適配器,相比之前耗時縮短一半。
“我們不斷總結(jié)實踐經(jīng)驗,積累了大量星箭接口聯(lián)合優(yōu)化設(shè)計的成功案例,提升服務(wù)效率。”航天科技集團(tuán)一院長征十一號運載火箭副總設(shè)計師張鳴說,長征十一號火箭型號隊伍為每一發(fā)任務(wù)都專門配備了一名星箭協(xié)調(diào)員,充分發(fā)揮多專業(yè)技術(shù)支撐的優(yōu)勢,確保各項接口和技術(shù)指標(biāo)高效協(xié)商確定。
探究研發(fā)新模式 火箭生產(chǎn)更快
執(zhí)行此次發(fā)射任務(wù)的長征十一號火箭在山東固體火箭產(chǎn)業(yè)基地完成測試、出廠,并就近執(zhí)行發(fā)射任務(wù),生產(chǎn)和發(fā)射效率大幅提升。
2021年,山東固體火箭產(chǎn)業(yè)基地完成一期建設(shè)并投入使用。這為長征十一號火箭的快速生產(chǎn)制造提供更進(jìn)一步的可能。
近年來,長征十一號型號隊伍積極探究基于高密度發(fā)射的火箭小批量研發(fā)新模式,并實現(xiàn)了兩發(fā)火箭的交錯式總裝測試、同步出廠評審。他們還以批產(chǎn)形式滾動生產(chǎn),為衛(wèi)星用戶動態(tài)匹配最合適的火箭??傮w算來,目前生產(chǎn)一枚火箭的時間比原先快約50%。
圖源:中國航天科技集團(tuán)一院
海上發(fā)射更安全、更經(jīng)濟(jì)
近年來,我國航天發(fā)射進(jìn)入持續(xù)高密度狀態(tài)。相對于陸地上發(fā)射,海上發(fā)射首先能夠提高發(fā)射安全性。由于火箭在飛行過程中會有箭體殘骸落到地面,為了不造成人員和財產(chǎn)損害,火箭必須讓殘骸掉到荒漠等無人區(qū),這就需要火箭消耗更多燃料來找到合適的落點。而海上發(fā)射則可以徹底解決這個問題。
張鳴表示,海上發(fā)射可以選擇不同的發(fā)射點,可以讓火箭殘骸安全區(qū)選擇更容易些,相對于陸上發(fā)射更便捷。
海上發(fā)射不僅提高了安全性,同時帶來的還有經(jīng)濟(jì)性。我國目前擁有酒泉、太原、西昌、文昌四大航天發(fā)射場,它們的位置都是固定的,而在海上進(jìn)行發(fā)射的話,就能夠自由選擇火箭發(fā)射的緯度。這樣針對不同軌道的衛(wèi)星,選擇最合適的緯度進(jìn)行發(fā)射,能夠有效節(jié)省燃料,火箭一次就能攜帶更重或者更多的衛(wèi)星進(jìn)入太空,航天發(fā)射的成本就能得到有效降低。
已具備常態(tài)化海上發(fā)射能力
長征十一號火箭自2015年首飛成功以來,已連續(xù)取得10次陸地發(fā)射和4次海上發(fā)射的圓滿成功,達(dá)成14連勝。
據(jù)悉,長征十一號火箭首次海上發(fā)射以來,海射方案不斷優(yōu)化創(chuàng)新,在不同海域點位出色完成了太陽同步軌道、低傾角圓軌道的發(fā)射任務(wù),已具備常態(tài)化海上發(fā)射能力。未來,長征十一號火箭海上發(fā)射次數(shù)將逐步超過陸上發(fā)射次數(shù)。按計劃,今年長征十一號火箭還將執(zhí)行兩次發(fā)射任務(wù)。