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“引力一号”火箭是怎样炼成的

2024-06-15 04:21 阅读了

潮新闻客户端 编辑 屠晨昕

图源:人民日报客户端

1月11日13时30分,我国太原卫星发射中心在山东海阳附近海域使用引力一号遥一商业运载火箭,将搭载的云遥一号18-20星3颗卫星顺利送入预定轨道,飞行试验任务获得圆满成功。这是该火箭的首次飞行。

引力一号创造了多项纪录——迄今全球最大固体运载火箭、世界首型全固体捆绑(固体芯级+固体助推动力)运载火箭、中国运力最大的民营商业火箭,也是中国首型捆绑式民商火箭。

人们聚集在海边观看“引力一号”发射。图源:中国航天报

引力一号由东方空间技术(山东)有限公司(简称东方空间)自主研制,高30米,芯级直径和助推器直径同为2.65米,起飞重量405吨,起飞推力600吨,近地轨道运载能力6.5吨,500公里太阳同步轨道运载能力4.2吨。它可支持百公斤级卫星“一箭30星”发射,满足中低轨卫星批量组网发射和中大型航天载荷快速响应发射需求,设计具备24小时快速应急发射能力。

这次首飞成功,标志着我国商业运载火箭自主创新取得重大进展,有力提升了我国中低轨卫星多样化、规模化发射能力,进一步丰富了我国运载火箭型谱。

值得注意的是,此次采用了迄今国内民商火箭的最大整流罩,直径达4.2米,高9米多,与我国用于空间站运输的长征七号火箭载货方案整流罩直径相当,可容纳更多、更大体积的卫星。

厂房中的引力一号。图源:东方空间

A4纸大小连接处要承受200吨推力

作为国内首个捆绑构型的民商火箭,引力一号用小型火箭的身高实现了中型火箭的运载能力,同时适应了海上发射需求。火箭配套的4型7枚固体大推力发动机均由航天科技集团四院研制,其中助推级、芯一级、芯二级为直径2.6米发动机,芯三级为该火箭高精度上面级固体发动机。

东方空间联席CEO姚颂介绍,引力一号研制团队约100人,骨干成员履历和工程技术经验丰富。自2021年3月立项以来,不到3年时间就攻克了海陆通用中型运载火箭总体设计及试验技术、捆绑固体运载火箭多学科耦合优化设计技术、批量化-低成本-大承载中大型火箭结构及装置设计及制造技术、中型运载火箭多模快速响应发射技术四大关键技术群等。

“火箭助推器和芯级的连接处面积只有一面A4纸大小,却要承受约200吨的推力,它不仅要坚固,还要简单,该分离时动作干净利落。”姚颂表示,这充分体现了技术含金量。

引力一号上船。图源:中国航天报

国内首次实现海上发射“三垂”测发模式

“三垂”的测发模式,此前长征二号F和长征五号火箭等采用过,其优势就是让火箭和载荷在最短的时间内完成总装、测试、转运和发射等工作,提高发射效率和成功率,降低成本和风险。

作为首型海上发射的捆绑构型火箭,引力一号创新采用了适应公路运输的灵活机动的垂直转运模式,攻克了适应海上晃动环境的垂直转载和垂直测试等技术难题,在我国首次实现海上发射“三垂”测发模式。

图源:中国航天报

据东方空间首席运营官魏凯介绍,海上发射具备任务适应性比较强、发射安全性高、发射频次提升潜力大的特点,长征十一号、捷龙三号、谷神星一号等火箭均实现海上发射。

魏凯说,位于山东海阳的测试中心未来达产后,将实现年产20发运载火箭的能力,形成“一站式”海上发射服务体系,真正实现“出厂即进场”。5公里内能够实现火箭全箭总装、测试及发射全流程,显著降低物流成本和时间。在未来,可望支持一艘船一周完成一次引力一号发射任务。

“引力一号”助推器。图源:东方空间

巨型“白色羽绒服”在海上呵护大火箭

“商业航天现在已经从技术验证阶段逐步转入商业验证阶段,基本上解决了航天‘技术’难题,更关键的是要实现‘商业’。而降低火箭发射成本是一个系统工程,需要通过在火箭研制设计、生产制造、流线转运、基础设施等诸多方面进行全方位优化。”东方空间副总裁彭昊旻表示。

引力一号自设计之初便充分考虑成本因素。通过集中备料、模块化标准化设计、从设计源头上简化制造工艺等方式,大幅提升了火箭制造效率,降低了制造成本。在发射准备流程中,通过采用机械式翻转架,引力一号火箭的百吨级子级实现了可靠地翻转起竖,大幅降低了制造和后期维护成本。

身着柔性充气式防护罩的引力一号。刘淮宇 摄

转运和实施发射前时,火箭被巨型“白色羽绒服”罩住,引力一号也因此被网友称为“大白”。布向伟透露,防护罩看着很轻,实际总重有3吨左右。它就像日常看到的充气城堡一样,将内部温度控制到15摄氏度左右,同时也可以有效隔绝外部雨雪影响。用的时候充入压缩空气,它的墙可达到1米厚。

本次任务采用的东方航天港号海上发射与回收多功能船,排水量达2.2万吨,是我国首艘船身自带导流槽设施的发射船。未来,它在无发射任务时,还可执行海上风机等大件运输任务。

图源:东方空间

当前,东方空间正在研制引力二号中大型可回收复用液体火箭,争取再用2年左右攻克可回收复用技术,进一步提升火箭运载能力至15-20吨。

(综合自新华社、人民日报客户端、中国航天报、科技日报)

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网友看法

1、网友马三淘车:

“引力一号”火箭是怎样炼成的

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