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        一箭六星的力箭一號“?!痹谀膬?/h1>
        新科技
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        2022-08-01 11:37
        中國科學報
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          7月27日12時12分,由中科院力學研究所(以下簡稱力學所)抓總、中科宇航公司參與研制的“力箭一號”運載火箭在酒泉衛星發射中心執行的“一箭六星”首次發射任務圓滿完成,成功將六顆衛星送入預定軌道。

          這枚由中科院自主研制的火箭是我國迄今最大的固體運載火箭,在運載能力、入軌精度、設計可靠性、性價比等方面邁入世界固體運載火箭領域先進行列。

          日前,《中國科學報》專訪力學所火箭研制團隊相關負責人,詳解“力箭一號”到底“?!痹谀膬?。

          快速響應,有力補充液體火箭

          剛剛把問天實驗艙送上太空的長征五號B運載火箭運力強勁,其不俗的表現給人留下深刻印象。作為液體運載火箭,長征五號B運載火箭在發射前要經歷一個必不可少的環節——燃料加注。

          一直以來,液體燃料的易燃易爆、劇毒、高腐蝕性總是給火箭安全帶來麻煩。用固體作為燃料的火箭就不會有這樣的煩惱。

          “力箭一號”研制團隊負責人介紹,固體運載火箭簡單可靠,發射前不需要再加注推進劑,還可長期整箭存儲。同時,固體運載火箭發射方式多樣,能夠快速響應;使用靈活便捷,對發射場依賴程度低,可以在陸地、海洋甚至空中發射。

          據了解,“力箭一號”的服務靈活多樣,支持批量打包、整箭發射、拼車發射和搭載發射等多種模式?!昂炗喓贤?個月發射,發射場工作周期7天,同時具備年產30發運載火箭的能力?!痹撠撠熑私榻B。

          同時,在需求方面,固體運載火箭有望成為液體運載火箭的有力補充。隨著衛星技術與應用的不斷發展,5G通信、遙感、物聯網和無人駕駛等對星座組網提出迫切需求,我國對小衛星的需求不斷增加,“力箭一號”將適用于中/小衛星載荷的中/低軌低成本快速組網發射。

          三年一劍,技術創新求變

          “力箭一號”的成功發射讓發射場一片沸騰,在場觀眾激動不已。有人不禁發朋友圈感嘆:“中科宇航,三年磨一劍!”

          作為中科院“十四五”重大項目之一,“力箭一號”于2019年啟動研制,三年來始終面向空間科學和空間技術發展需求,以科學與工程相結合為指導思想,以創新、先進、高效為設計思路,堅持發展創新性、先進性、經濟性運載火箭。

          前述負責人介紹,運載火箭研制過程中,中科院相關院所、航天科技集團公司四院等單位聯合承擔科研攻堅任務,突破了多項重大關鍵技術。

          技術創新方面,“力箭一號”實現了國內目前最大規模固體運載火箭總體優化設計。針對我國運載火箭傳統設計模式存在的分工固化和過細缺點,“力箭一號”首次搭建了由火箭總體設計相關專業參加的協同設計平臺,淡化和虛化分系統的概念,面向單機開展多專業協同設計。

          在業內人士看來,這一舉措為專業融合發展和新技術采用創造了條件,火箭方案得以優化,火箭綜合性能大幅提高。

          同時,“力箭一號”完成了國內首創大噸位箭體水平模態試驗??蒲腥藛T創新性地采用真藥發動機水平狀態試驗模式,以空氣彈簧多點支撐狀態,大幅縮短試驗周期,降低了對試驗設施保障條件的依賴,研制費用大大減少。

          在創新裝藥固體發動機上,科研人員攻克了多項核心技術,首次將發動機整體一次性裝藥量提高到71噸、推力提升到220噸,運載火箭動力水平獲得較大提高。

          此外,“力箭一號”還突破了多個“首次”,包括國內首個測控融合新型架構航電系統,國內首個數據驅動地面測發控軟件,國內首個大分離力、無污染分離能源,國內首個固液融合低成本結構設計,為我國運載火箭領域的技術變革作出了重要貢獻。

          一箭六星,科學實驗新“利器”

          據悉,“力箭一號”共搭載六顆衛星,采用“一箭六星”發射,將為多個領域的科學實驗提供“利器”。

          這六顆衛星分別為中科院微小衛星創新研究院抓總研制的“空間新技術試驗衛星”“軌道大氣密度探測試驗衛星”“低軌道量子密鑰分發試驗衛星”“電磁組裝試驗雙星”,以及上海航天空間技術有限公司研制的“南粵科學星”。

          其中,“空間新技術試驗衛星”作為可通用、可擴展、快速響應的空間新技術試驗衛星平臺,將開展新型空間科學載荷的實驗,同時探索平臺鑒定件再利用等低成本技術。

          “軌道大氣密度探測試驗衛星”將進行低成本大氣密度實時探測技術驗證,通過數據實時修正模型,以建立我國自主高精度大氣模型。

          “低軌道量子密鑰分發試驗衛星”將完成星地量子密鑰分發業務,同時搭載輻射源探測、超算平臺、空間環境探測載荷,并采用無毒液氨推進進行后期離軌操作。

          “電磁組裝試驗雙星”將在軌開展電磁力約束下的立方星近距離分離試驗,驗證星間電磁力作用規律及其與衛星控制力的耦合,為后續發展分布式可重構技術及驗證空間非接觸作用奠定基礎。

          “南粵科學星”以導航信號創新應用為基礎,開展海面風場探測、土壤濕度探測、數據傳輸等科學實驗,同步拓展為科普教育和研學等活動。(甘曉 呂靜)


        THE END
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