9月19日14时42分,长征十一号固体运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空,以一箭五星的方式将“珠海一号”03组5颗卫星送入预定轨道。
长十一火箭一飞冲天(宋皓薇 摄)
“珠海一号”03组卫星包含1颗第二代视频微纳卫星和4颗第二代高光谱微纳卫星。
长征十一号固体运载火箭由中国航天科技集团有限公司一院抓总研制,是目前我国唯一一型可以通过陆地和海上发射的运载火箭。

此次发射是长十一火箭继2018年4月一箭五星将“珠海一号”5颗卫星送入太空后,又一次为客户提供“专车”发射服务。
自2015年首飞以来,长十一火箭8次发射全部取得圆满成功,其中包括1次海上发射、7次陆地发射,共将37颗卫星送入太空,实现了连续8次高精度入轨、连续8次箭上质量零问题、连续8次零窗口准时发射,体现了优秀的任务适应性和高可靠性,标志着该型火箭高质量保成功能力再上新台阶。
未来,正在研制的2米直径整流罩和规模更大的长征十一号甲固体运载火箭,将进一步提高火箭的任务适应性,推动商业航天发展。
火箭与卫星签约半年即可发射
卫星兼容性高
海上归来,长十一火箭商业“专车”发射再获佳绩,取得八战八捷的亮眼成绩。
伴随一次次成功,长十一火箭不断验证、提升技术,提升着在商业发射市场中的竞争力。
“理性的公司,选择可靠的火箭,成功是市场的钥匙。”长十一火箭总指挥李同玉说。
一方面,长十一火箭团队通过表格化管理等方式在研制生产过程中严格控制设计质量、产品质量、操作质量,同时通过飞行事件保证链等方法,将从火箭总装、总测到起飞前的每一个动作进行分解,力求找到所有风险点。
另一方面,长十一团队通过总结每次飞行,形成了飞行数据包络——这相当于实际发射中验证出的飞行数据范围,为后续研制提供重要资料依据。
长十一火箭自诞生起就被视为商业航天发射领域的“主力军”,处于竞争最前沿,如何在市场中占有一席之地?
在长十一火箭副总指挥金鑫看来,创新不止靠技术,也要有创新思路。长十一火箭团队严格控制质量的基础上,主动具备了客户观念——不抢就没有市场,开拓市场、积累品誉度不是一朝一夕的事,而是不断提升的过程。
此次,长十一火箭继2018年一箭五星将“珠海一号”五颗卫星送入太空后,再次为其提供“专车”发射服务。长十一火箭为珠海欧比特宇航科技股份有限公司提供的前后两次“专车”发射属“一份合同、两组卫星”。
航天科技集团一院固体运载火箭型号办公室副主任宋永生介绍,起初与欧比特公司合作时,最早的方案是“一箭四星”。后来,长十一火箭团队在了解对方“四个轨道面各发射五颗卫星完成组网”的规划后,协同客户开展星座组网任务规划,最终确定了“一箭五星”的方案。此举不但提高了组网效率和效益,还由于卫星方和火箭方共同规划一系列任务,体现了星箭联合设计的思路。
火箭与卫星签约半年即可发射,堪称“神速”。然而在长十一火箭团队看来,如果效率是木桶,星箭接口设计就是木桶上的短板。
“半年的履约周期,实际上就是星箭接口设计耗时半年,火箭本身接到任务就能‘走’。”李同玉说,“实现标准化、模块化,实现去任务化是节约时间的关键。”
为此,长十一火箭通过星箭接口硬件去任务化、飞控软件去任务化,以及工作计划模块化,将履约周期缩短至半年。
金鑫表示,于火箭而言卫星就是任务,“去任务化”的有效途径是形成标准。
不断地积累发射经验,才能形成标准。此前数次发射任务中,长十一火箭遇到了不同组合的卫星。团队会在每次发射后总结经验,进行广泛的市场调研、梳理了小卫星市场需求,最终结合火箭技术能力发布了3~5种接口,形成了星箭接口的标准化模块。
“这就像积木组合一样,我们看到的完整卫星支架,实际上是由许多模块组合在一起的。重量从40公斤到200公斤、形状、特点各不相同的小卫星,都能够使用模块化支架。”金鑫说。
实行卫星支架模块化,不代表卫星的排列组合方式一致。这意味着,小卫星在星箭分离时的动作各不相同。小卫星质量小、数量多,一箭多星发射时需要飞控软件“随机应变”。
原先,团队每次都要修改飞控软件来适应卫星情况。更改飞控软件的流程很复杂,包括代码走查、第三方测评等一系列事项,周期很长。为节约软件设计时间,长十一火箭团队将去任务化飞控软件嵌入了箭体控制系统组合里。如今,在软件构架不动的情况下,像操作数控机床那样调整参数,就能完成飞行控制,这为火箭履约节省了半个月的设计验证时间。
宋永生介绍,伴随着星箭接口的硬件与软件实现了标准化、去任务化,星箭双方只要做好前期沟通,就能按照已有的标准同时开工,将火箭装配、卫星接口设计这两线任务同时进行。
“如今,长十一火箭完成星箭接口设计只需耗时四个月左右,相比传统的7~8个月,时间缩短了一半。”金鑫说。
长十一火箭不仅履约快,还具卫星兼容性高的特点,这为商业卫星用户提供了灵活的选择。
卫星很“娇气”,而星箭分离多少会对卫星产生冲击。为此,长十一火箭总体研发团队专门攻关设计了低冲击的星箭分离装置。
“改进前后,星箭分离的冲击力就像是从急刹车到缓缓停稳。”金鑫介绍,对于小卫星,采用爆炸螺栓的分离方式更经济、实用。这种分离方式更具灵活性,可以根据卫星的大小、作用等做出不同设计。低冲击爆炸螺栓为星箭分离提供了更好的环境。
此外,长十一火箭可以为卫星客户提供更加安全、更加灵活、更加经济、更加高效的发射服务。长十一火箭是目前我国唯一一型可以通过陆地和海上发射的运载火箭,能够适应不同轨道的发射需求,发射航区、落区安全性高,填补了我国低倾角轨道发射能力的空白。
现在,长十一火箭团队正在研制2米直径等整流罩,这将为卫星提供更为宽绰的包络空间。同时,长十一火箭团队已形成固体运载火箭型谱规划,正在研制规模更大的长征十一号甲固体运载火箭。
金鑫介绍,长十一甲火箭的低轨运载能力达2吨,起飞推力达200吨,性价比将大幅提升。长十一甲的成功研制,也将进一步完善长征新一代火箭的运载能力梯队,牵引带动我国固体动力技术创新,高效益推动商业航天发展。
文/中国航天报记者 宋皓薇
编辑/孙喆 张晓帆
审核/许斌
监制/索阿娣
