一箭22星!长八,创纪录!

本文转自:科技日报
◎ 张未 王冰 许诺 科技日报采访人员 付毅飞
据国家航天局消息 , 2月27日11时06分 , 长征八号遥二运载火箭飞行试验 , 在中国文昌航天发射场顺利实施 , 火箭飞行正常 , 试验取得圆满成功 , 创造了我国一箭多星发射的最高纪录 。
本次发射是长征火箭第409次发射 。
一箭22星!长八,创纪录!
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屠海超 摄
长征八号是我国自主研制的中型运载火箭 , 长八遥二为长八运载火箭无助推器状态 , 为适应一箭多星任务 , 更换整流罩 , 本次发射是该构型首次飞行试验 。火箭采用无毒无污染推进剂 , 全箭长约48米 , 芯一级直径3.35米 , 芯二级直径3.0米 , 起飞重量约198吨 , 起飞推力约240吨 , 可实现太阳同步轨道3吨运载能力 。
本次飞行试验搭载了海南一号01和02星、大运号(星时代-17)卫星、文昌一号01和02星、泰景三号01星等22颗商业卫星 , 主要用于对地观测、低轨物联网通讯、空间科学试验 , 可提供资源调查、合成孔径雷达数据支持、物联网分散终端数据采集、在轨科学试验和技术验证、海南及环省海域船只信息收集处理等服务 。
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屠海超 摄
如何能在有限的整流罩空间里 , 让22颗卫星“坐”得舒服 , 又能安全、准确“下车”?采访人员从一院了解到 , 长八火箭设计团队采用了全新的“三层式多星分配器”结构 , 并对卫星分离安全性进行充分设计 。
视频制作:刘常连 都鑫鑫
给22名“乘客”提供三层“座椅”
据一院长八火箭副主任设计师陈晓飞介绍 , 此次发射的22颗卫星形状各异 , 其中多个卫星尺寸较大 , 因此在布局时 , 首先考虑如何有效利用整流罩内空间包络 。
结合任务需求 , 设计团队对传统卫星结构进行梳理 , 最后设计出新的“三层式多星分配器” , 为“乘客”提供三层“座椅” 。“三层式多星分配器”从下到上分别由锥形支架、中心承力筒和圆盘平台组成 。其中 , 锥形支架搭载2颗卫星 , 中心承力筒搭载14颗卫星 , 圆盘平台搭载6颗卫星 , 完美将22颗卫星装进整流罩中 。
“在分配器结构设计上 , 我们采取‘模块化’设计 , 将现有的、成熟的结构拼接在一起形成新的结构形式 , 达到‘1+1>2’的效果 , 同时节省了设计时间 , 提高研制效率 , 能快速满足卫星方发射的需求 。”一院长八火箭总体副主任设计师于龙介绍 , 多星分配器最下层的锥形支架 , 设计团队沿用的是长八遥一运载火箭的结构;中心承力筒也是成熟的结构 , 能够尽可能利用整流罩的空间 , 在侧壁多挂卫星 。对一些直径较大、不适合侧挂的卫星 , 设计团队则在中心承力筒上方新设计了一个圆盘平台 , 让大直径卫星安装操作更简洁 , 分离方向上也没有其他卫星去干涉 。于龙表示 , “一般来说 , 一个新的结构从出图到生产 , 需要至少一年多时间 。我们通过‘模块化’设计 , 在半年不到的时间就生产出来了多星分配器 。”
在整流罩有限的空间内 , 卫星数量越多 , 星和星的间隙肯定就越小 , 在对接操作时的难度也就越大 。在设计之初 , 设计团队就对现场工装设备、人员操作位置等进行考虑 , 将卫星安装操作可达性纳入分配器结构设计中 。
为了方便安装操作 , 设计团队专门在圆盘平台中间开了个孔 , 方便操作人员进入 , 并通过星箭联合操作试验 , 不断调整卫星安装操作的顺序及布局的位置 , 确保操作人员真正上箭操作的安全性 。