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解讀長征四號運載火箭首創構型:10次“三星串聯”的難點、亮點在哪?

來源:本站原創 瀏覽:322次 時間:2021-03-17

  中新網上海3月13日電 (鄭瑩瑩 郭超凱)北京時間3月13日10時19分,中國在酒泉衛星發射中心用長征四號丙運載火箭,以“一箭三星串聯”方式,成功將遙感三十一號04組衛星發射升空。“三星串聯”乃長征四號系列運載火箭的首創構型,自2010年長征四號乙系列火箭首次采用起至今,長征四號運載火箭“三星串聯”構型已實現10次成功發射。中新網記者電話采訪了目前正在酒泉的中國航天科技集團上海航天技術研究院的長征四號系列運載火箭總設計師助理梁艷遷,解讀“三星串聯”背后的難點、亮點。

  “三星串聯”之前,“衛星乘客”怎么坐?梁艷遷說,以前火箭可能很少一次搭載多顆、相同大小的大衛星,以前的“一箭多星”更多是一顆主要的大衛星,然后其他是幾十公斤重的小衛星,這樣在空間、結構艙段上不需要做大的改動;而三顆體量相當的大衛星則帶來新挑戰,“三星串聯”的首創構型是從長征四號系列運載火箭開始的。

北京時間3月13日10時19分,中國在酒泉衛星發射中心用長征四號丙運載火箭,以“一箭三星串聯”方式,成功將遙感三十一號04組衛星發射升空。 孫公明 攝

北京時間3月13日10時19分,中國在酒泉衛星發射中心用長征四號丙運載火箭,以“一箭三星串聯”方式,成功將遙感三十一號04組衛星發射升空。 孫公明 攝

  梁艷遷說,如果打個形象的比方,“三星串聯”像是“糖葫蘆串”,每顆幾百公斤重的大衛星都有自己的“小單間”;另一種多星發射方式可以是“品字型”,即把幾顆大衛星橫向并排在一起,但這樣需要衛星做出很大的變化,比如都設計成細長型等。

  “三星串聯”的排座方式,讓搭乘火箭的“大衛星乘客”更便利,不僅不需要嚴格限制乘客的“體型”,而且乘客還能擁有自己的“小單間”,給衛星設計騰出更多空間。梁艷遷說,“三星串聯”的難點主要在于控制全箭的高度,串聯之后,全箭的長度會增長,帶來全箭啟動特性、控制特性等方面的變化,這些變化可能是以往沒有驗證過的,需要從基礎上去做試驗和仿真。比如,這次發射,為了滿足衛星載荷要求,研制人員采用復合材料的艙體,進一步挖掘了火箭的運載潛力。

  長征四號系列運載火箭由中國航天科技集團上海航天技術研究院研制。1988年長征四號甲運載火箭首飛成功之后,上海航天人在此基礎上研制出長征四號乙、長征四號丙等運載火箭。在“火箭家族”里,長征四號系列運載火箭串聯的構型相對比較多,梁艷遷告知,長征四號乙火箭最早的時候也曾采用“兩星串聯”構型,而目前長征四號系列的“三星串聯”構型還在繼續拓展空間中。

  他進一步表示,“多星發射”是火箭總體構型設計的一個可選項,除了長征四號系列運載火箭的“三星串聯”,其他長征系列運載火箭也都在采取這樣的方式來提高效率、滿足衛星用戶的需求。(完)

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