此前,我国已进行了四次海上发射,均是由长征十一号火箭完成的。而长征十一号的发射方式被称为“冷发射”。
航天科技集团一院捷龙三号火箭地面发射支持系统副总师 欧阳松:我们在以前型号上执行的是海上冷发射技术。冷发射技术的动力源,来自地面的弹射动力装置,它把火箭弹射出筒以后,火箭在空中点火实施飞行。
而此次捷龙三号的海上发射,则是在发射平台上直接点火起飞,这种发射方式就被称为“热发射”,是一种非常成熟的地面发射模式。但是这次把发射地点换到了海上,想要完成“热发射”就需要解决许多新的难题。
航天科技集团一院捷龙三号火箭地面发射支持系统副总师 欧阳松:传统热发射在陆地上,它是个比较平稳的平台。地面是平的,在海浪环境下船是摇晃的,火箭在起飞前会处于不稳定的状态,会出现滑倒、横移甚至倾翻这种事故,所以海上发射要重点解决这个问题。
欧阳松介绍,为了实现海上热发射,捷龙三号的设计师们攻克了火箭稳定性、起飞安全性、燃气流导出和热防护设计等技术难题,同时还采取一体化测发指挥系统,可实现笔记本电脑一键式发射。在确保发射安全性前提下,有效简化了发射流程,为我国未来更多样的海上发射奠定了坚实的技术基础。
航天科技集团一院捷龙三号火箭地面发射支持系统副总师 欧阳松:这种方式对于我们来说也是一种全新的尝试。它的原理、理论,包括模型,为以后更好地开展海上热发射技术的产品的正向设计提供很好的保证。
生产发射一体化 海上发射流程大幅优化
本次捷龙三号火箭的成功发射,还进一步验证了火箭从生产到海上发射的一体化流程。有效减少了火箭生产制造与发射之间的复杂运输环节,缩短发射链条,大幅提高发射效率。
据介绍,捷龙三号火箭的总装测试基地位于山东海阳港,火箭完成总装测试后,采取批量生产贮存模式。在执行发射任务时,火箭整体转运至海阳港的发射船,运输距离不超过6公里,运输用时不超过2小时;随后火箭在随船抵达目标海域后,就可进入发射流程。
航天科技集团一院捷龙三号运载火箭总指挥 金鑫:整个过程我们现在测算不超过一周,而且这种模式更大的好处在于能实现高频次,因为这一发打完过后,船回来可以接第二发的火箭,这样预计未来可以实现一周一次的发射能力。
金鑫介绍,火箭批量化生产也在加速推进,山东海阳总装测试厂房2023年底将达到年产20发火箭的生产能力。随着我国海上发射需求不断增加,更加专业的海上发射船也正在设计之中,未来将实现一次出海多次发射;同时,海上固定发射平台也开始了论证,未来将持续降低海上发射对火箭的要求,大幅提高海上发射的经济性和灵活性。
航天科技集团一院捷龙三号运载火箭总指挥 金鑫:我们还在规划,例如说液体火箭能不能够搞海上发射,应该说从论证看也具备能力,到那时候就实现了从固体到液体的跨越,让海上发射更好地给各种火箭提供服务。
进一步完善固体运载火箭型谱
捷龙三号火箭首飞成功,也进一步完善了我国固体运载火箭型谱,运载能力梯度更加合理,能够为各类型卫星提供更加安全、灵活、经济、高效的发射服务。
捷龙三号火箭首飞成功,使得我国固体运载火箭形成了系列化、谱系化发展,通过捷龙一号、长征十一号以及捷龙三号等多型火箭,形成了低轨道运载能力从200公斤到1.5吨覆盖,能够适应各类卫星,从一箭一星到一箭二十星的发射需求,发射方式也更加多样。
航天科技集团一院捷龙三号运载火箭总指挥 金鑫:捷龙三号火箭是面向未来的低轨的发射服务市场,采取了技术经济一体化,高性价比、高可靠、快履约、快发射,满足未来商业发射市场的需求。这里面不仅是商业,后边国家任务都可以去满足。
金鑫介绍,后续研制团队将持续开展捷龙三号火箭的优化升级工作,提升火箭运载能力以及发射适应性。此外,具有更大推力的捷龙四号运载火箭也正在论证中,500公里轨道运载能力将达2.5吨。
航天科技集团一院捷龙三号运载火箭总指挥 金鑫:捷龙四号研制完过后,整个运载能力相当于从200公斤一直到2.5吨,运载能力梯度更加合理,给卫星的用户有更多的选择,就犹如汽车运输公司一样,可以选小轿车,也可以商务车,也可以选择大车,道理是一样的,都是为了满足客户的需求。