長征十一號火箭由中國航天科技集團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)射準備更快
根據(jù)本次任務的衛(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,本次任務選擇在距離海岸僅3公里的海域,這樣在發(fā)射流程上將后端測發(fā)設備設置在陸地,減少了海上航行時間;將測試流程進行合并優(yōu)化,任務執(zhí)行所需時間進一步縮短。
航天科技集團一院長征十一號火箭總體副主任設計師董曉斌說:“近海的海況相對于遠海非常適合發(fā)射作業(yè),我們這個船可以當天到當天回,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)射準備更快,衛(wèi)星和火箭匹配更快也是本次發(fā)射任務的看點之一。在商業(yè)航天領域,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)化設計的成功案例,提升服務效率?!焙教炜萍技瘓F一院長征十一號運載火箭副總設計師張鳴說,長征十一號火箭型號隊伍為每一發(fā)任務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,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。總體算來,目前生產(chǎn)一枚火箭的時間比原先快約50%。
圖源:中國航天科技集團一院
海上發(fā)射更安全、更經(jīng)濟
近年來,我國航天發(fā)射進入持續(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,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。