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长征六号首枚固液结合新一代运载火箭预计2020年底首飞

2021-10-18 0人读过

2019-02-12 09:11:51来源:网络整编

中国航天科技集团八院了解到,为满足中型载荷的发射需求,八院正在研制长征六号改运载火箭,通过捆绑4枚固体助推器,进一步提高运载能力,预计于2020年底首飞。

长征六号运载火箭作为八院商业发射的主力军,具有运载能力适中、整流罩空间大、环境条件优、发射周期短、配套专属发射工位等优势。此前分别于2015年9月和2017年11月以一箭20星和一箭3星的方式圆满完成两次飞行试验。

长征六号全箭长29.3米,为三级构型,起飞质量约103吨,700公里太阳同步轨道运载能力为1吨,支持单星发射、多星发射和搭载发射。通过水平整体测试、水平整体星箭对接、水平整体运输起竖的“三平”测发模式,可完成各类航天器的快速发射任务。

长征六号执行经理丁秀峰介绍,针对当前日益增长的商业发射需求,长征六号可为卫星配套多种标准化、通用化、产品化和系列化的星箭分离装置,可为国内外商业用户提供“专车、拼车、顺风车”等多种灵活的服务模式,并将通过整流罩型谱扩充、流程优化等系列技术改进,进一步增强市场竞争力,为商业发射提供更为方便、快捷、全面的服务。

不久前,航天科技集团所属长城公司与阿根廷Satellogic公司签署了多发发射服务合同,将用长征六号与长征二号丁共同为其发射共计90颗卫星。

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我国首枚固液结合新一代运载火箭预计2020年底首飞

记者从中国航天科技集团八院了解到,我国首枚固液结合新一代运载火箭长征六号改进型,即长征六号甲运载火箭正在研制,预计于2020年底首飞。

目前我国已经实现首飞的运载火箭以液体动力为主,而在新一代运载火箭家族中,固液结合尚无先例。长征六号甲运载火箭将充分利用固体动力推力大、时间短,液体动力推力稳、比冲高的优点,使固液体动力实现“跨界合作”。可执行多种轨道(包括太阳同步轨道、低轨、中轨等)发射任务,支持单星发射、多星发射、星座的组网和补网发射。

(长征六号甲效果图(左)与长征六号效果图对比)

据上海航天方面透露,长征六号甲是在新一代火箭首飞成功基础上,充分继承已有技术进行研制,采用模块化、组合化、系列化设计,通过不同数量固体助推器和液体芯级组合形成合理运载能力台阶、性价比较高的运载火箭系列。

长征六号甲火箭将采用水平转运,垂直组装,垂直测试的“一平两垂”测发模式,依托固定发射塔架完成发射,可适应零下30至零上40摄氏度发射环境温度,火箭在发射场测发周期仅为14天。该型火箭符合目前国际主流运载火箭发展趋势,对标国外主流先进运载火箭,具有较强竞争力,具有“跨界合作、无人值守、智能诊断、落点精确”等特点。

新一代首枚固液组合推力火箭

目前,我国已经实现首飞的运载火箭以液体动力为主,而在新一代运载火箭家族中,固液结合尚无先例。长征六号甲充分利用固体动力推力大、时间短,液体动力推力稳、比冲高的优点,采用两级半构型,液体芯级捆绑四枚固体助推器,使固液体动力实现“跨界合作”。其可执行太阳同步轨道SSO、低轨LEO、中轨MEO等多种轨道的发射任务,支持单星发射、多星发射、星座的组网和补网发射。

发射前4小时实现远程自动控制

我国主流运载火箭一般在发射前30分钟时前方操作人员才全部撤离塔架,进入后方工作。但长征六号甲运载火箭在发射倒计时4小时加注低温推进剂,加注前,前方工作人员便全部撤离至发射区后方,依靠远程自动控制实现火箭低温液氧加注、供气、瞄准等发射动作,自动化程度极大提高。

配备家庭医生进行健康诊断

过去,运载火箭进入到点火阶段后,发射工作便不可逆转。长征六号甲在芯级液体发动机上设置了“智能”健康诊断系统,仿佛自带了一名“家庭医生”,时刻监控火箭液体发动机的运行健康状况。当液体发动机点火后,一旦出现工作不正常的突发状况,健康诊断系统将立刻发现险情并做出判断,实施自动紧急关机,固体发动机不再点火,避免火箭带着问题和隐患上天。

落点范围比传统火箭缩小75%

一般火箭飞行到一定高度后,其四个固体助推器将与芯级实施分离,分离后助推器在大气层燃烧的残骸将进入预先计算好的落地区域。长征六号甲运载火箭的落点范围相比传统火箭可缩小75%,可极大降低对落点区域的要求,安全、增效。

另据透露,长征六号甲全箭总长约50米,起飞推力7230千牛,起飞质量约530吨。火箭芯一子级直径为3.35米,采用两台推力为1188千牛的液氧/煤油发动机;二子级直径为3.35米,使用一台推力为180千牛的液氧/煤油发动机。助推器采用2米两段式固体发动机,推力1214千牛。火箭标配整流罩直径为4.2米,根据不同卫星需求火箭可选配3.35米、3.8米和5.2米直径整流罩。

长征六号甲火箭符合目前国际主流运载火箭发展趋势,对标国外主流先进运载火箭,具有较强竞争力。

《2017-2045年航天运输系统发展路线图》解读

2017年11月21日,我国新一代运载火箭长征六号在太原发射成功,这是长征六号运载火箭首次执行商业发射任务。日前,中国航天科技集团一院发布了《2017-2045年航天运输系统发展路线图》,为中国航天未来逐步发展商业化应用制定了蓝图。

加快开拓国际市场

中国航天科技集团公司董事长雷凡培介绍,从欧美航天产业发展历程来看,航天产业的直接投入产出比约为1∶2,相关产业的辐射则高达1∶7至1∶14。我国航天产业的直接投入产出比欧美略低,相关产业的辐射达1∶7至1∶10。在航天商业应用上仍有提升空间。实际上,中国长征主流火箭的市场价格比美国主流火箭要低,国际保险业对长征系列火箭的成功率都有很高的评价。

目前,航天科技集团各型号长征火箭已累计为国内外客户提供商业发射60次,其中搭载发射服务14次,凭借高可靠性的品质,在国际商业航天市场享有很高声誉。近年来,我国商业航天加速拓展国际市场:2012年,委内瑞拉遥感卫星一号在轨交付,实现了我国遥感卫星出口零的突破。2015年发射的老挝一号通信卫星,是我国向东盟出口的首颗卫星。2016年发射的白俄罗斯通信卫星,标志着我国整星在轨交付业务首次打开欧洲市场。2017年5月份,中国国产通信卫星首次进入印尼市场。

目前,我国正在开发长征火箭海上发射技术,今年将试验关键技术,预计明年可为国际商业用户提供海上发射。

服务能力不断提高

根据规划,到2020年,长征系列主流运载火箭达到国际一流水平,低成本中型运载火箭长征八号实现首飞,在役火箭实施智能化改造,商业固体运载火箭与液体运载火箭可为用户提供“太空顺风车”“太空班车”“VIP专车”等商业发射服务。2025年前后,可重复使用的亚轨道运载器研制成功,亚轨道太空旅游将成为现实。

“当前,我国研制成功17型长征系列运载火箭,形成将卫星、飞船等航天器送到地球任何轨道开展月球和深空探测的运载能力。”航天科技集团一院院长李洪介绍,按照路线图,到2045年,我国航天运输系统将处于国际领先地位,航天综合实力位居世界前列,具有强大的国际竞争力、国际影响力和自主创新能力。

航天科技集团相关负责人介绍:“我们能够根据用户需求,研制公斤级至几十公斤级的微纳卫星、几百公斤级的小型卫星、几千公斤级的中型和大型卫星,为各类用户提供通信、导航、遥感、空间科学和技术试验等服务。”

在系统解决方案上,航天科技集团不断拓展商业合作模式,满足用户个性化需求。以白俄罗斯通信卫星项目为代表的国际项目,可为用户提供“天地一体化”系统解决方案,覆盖卫星研制、发射、地面应用系统建设、用户培训等服务。

在通信卫星运营上,航天科技集团所属中国卫通公司可提供321套电视节目、316套广播节目服务,其Ka高通量宽带卫星信息系统将于年底投入运营,通信总量可达20Gbps,超过了我国之前研制的所有通信卫星容量总和,具有快捷组网、高速接入、覆盖广、容量大、成本低等优势,达到国际一流水平。

在遥感卫星运营上,航天科技集团所属中国四维公司成功发射2颗0.5m级高分辨率商业遥感卫星,后续将加快卫星组网发射和数据开发进程,建成全球化商业高精度对地观测系统,打造具备国际竞争力的地理信息产业运营商。

探索军民融合发展

“目前,我国已有2000多项航天技术成果得到转化应用,在国民经济建设和社会生活领域发挥着越来越重要的作用。”航天科技集团相关负责人说。

近年来,航天科技集团大力推进航天技术转化应用和产业链延伸,重点发展卫星应用系统集成及特色终端、卫星通信运营服务、地理位置信息服务等典型项目,探索出一条军民融合发展道路。

在智慧产业领域,依托中国航天特有的“天地一体化”、高精度导航、卫星遥感数据、系统工程、信息安全等核心优势,与地网信息资源有机融合,为政府、行业提供智慧城市总体规划和系统建设、产业落地和本地运营服务整体解决方案。近年来,航天科技集团的社会综合治理云平台在佛山市得到成功应用。

雷凡培介绍,从成果和产品的技术水平来说,我国已进入航天大国行列,但距离航天强国仍有差距。航天强国的指标中有100多个产品技术指标、27个经济指标。目前,我们已经有1/3的技术指标达到了国际一流先进水平,1/2的经济指标达到国际一流先进水平。力争到2030年,推动我国达到国际一流水平的航天技术指标从30%提高到60%,跻身世界航天强国行列;到2045年,全面建成世界航天强国。

“下一步,我们将加快推动航天制造和管理模式的转型升级,推进航天科技向国民经济领域的转化应用,打造更加开放、合作、共赢的航天科技工业新体系。”雷凡培表示。

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