长征八号成功首飞 推进我国中型运载火箭重复使用技术验证

发布时间:2020-12-22 14:25:00  |  来源:中国网  |  作者:杨佳  |  责任编辑:宗超

12月22日12时37分,长征八号运载火箭在海南文昌发射场成功发射。中国网杨佳 摄影


 中国网海南文昌22日讯(记者 杨佳)12月22日12时37分,由航天科技集团所属中国运载火箭技术研究院(以下简称火箭院)抓总研制的长征八号运载火箭在海南文昌发射场成功发射,将新技术验证七号、海丝一号、元光号、天启星座零八星、智星一号A星等5颗卫星送入预定轨道。这是我国新一代中型运载火箭长征八号的首次飞行任务,也是长征系列运载火箭的第356次飞行。


中国新一代运载火箭的“新成员”

随着我国航天技术的不断发展,中低轨卫星发射需求越来越旺盛,而目前我国新一代运载火箭的运载能力尚存在空白,不能满足3吨至4.5吨太阳同步轨道发射需求。长征家族迫切需要引入一位“新成员”扛起重任。

长征八号运载火箭应运而生,它能将我国运载火箭太阳同步转移轨道运载能力从3吨提升至4.5吨。火箭院长征八号运载火箭总指挥肖耘说,“长征八号运载火箭的首飞成功,将有力推动我国中型运载火箭的更新换代,而且将带动和牵引我国未来中低轨卫星的发展,满足未来中低轨高密度发射任务需求,对航天强国建设具有重要意义。”

长征八号运载火箭采用芯级捆绑2枚助推器构型,全长约50.3米,起飞质量约356吨,起飞推力约480吨,700公里太阳同步轨道运载能力不小于4.5吨。火箭箭体结构芯一级直径3.35米,芯二级直径3米,助推器直径2.25米,整流罩直径4.2米。动力系统芯一级配置2台120吨级YF-100液氧煤油发动机,芯二级配置2台8吨级YF-75氢氧发动机,助推器配置1台120吨级YF-100液氧煤油发动机。

据肖耘介绍,目前我国具备中低轨道发射能力的主力运载火箭,能够将3吨的有效载荷送到太阳同步轨道。长征八号运载火箭将此项能力提升到了4.5吨,这是长征系列运载火箭能力的提升,对卫星等有效载荷来说也将是一个平台的升级换代。

“在太阳同步轨道上,具备5吨级运载能力的长征八号火箭,将和长征五号、长征六号、长征七号、长征十一号等新一代运载火箭形成更加优化、合理的能力布局,这将大力提升中国航天进出空间的能力,对推进中低轨道卫星组网建设具有重大意义。”肖耘说。

 

长征八号运载火箭在海南文昌发射场成功发射,十秒入云。中国网杨佳 摄影


新技术让新火箭实现新跨越

在火箭研发团队中,长征八号火箭有个亲切的昵称“快八”。因为长征八号火箭在2018年4月转入工程研制阶段,2020年10月完成出场评审,从型号开始研制到首飞火箭具备出厂条件,仅用时2年多时间。团队根据长八火箭研制周期短、履约周期短和发射周期短的特征,给它起名“快八”,与“胖五”、“帅七”相得益彰。

“为什么长征八号可以在相对较短的时间内研制成功,是因为研制队伍从技术上充分吸收了在役和新一代运载火箭研制成果。”宋征宇说,同时研制团队通过不断创新,让长征八号火箭实现了新的跨越,先后攻克了以“基于模块组合的快速集成设计技术”、“发动机节流应用技术”、“基于控制效果的喷管极性辨识和控制重构算法”等为代表的一批新技术。

突破基于模块组合的快速集成设计,代表了航天技术发展的一种趋势。在“模块化、系列化、组合化”的发展思路,充分继承在役型号的产品和技术,借鉴已有的试验验证成果,实现型号快速集成研制。基于现有模块组合开展设计,开创了逆向设计的先河,以模块产品为约束,采用发动机节流、风修弹道设计、主动减载、载荷精细化等多项技术进行迭代优化闭环,以最小代价、最快时间完成集成研制。

发动机推力调节技术的首次工程应用,提升了运载火箭任务适应性,推进了运载火箭重复使用技术的发展。长征八号运载火箭在飞行中对液体火箭发动机进行节流控制,这在我国运载火箭中是首次工程应用。该技术将大幅提升总体设计优化能力,助力提升火箭的任务适应能力。同时发动机推力调节技术的使用,将为后续我国一次性运载火箭重复使用技术提前进行相关技术验证,为我国重复使用运载火箭研制打下坚实基础。

基于控制效果的喷管极性辨识和控制重构算法的应用,让运载火箭变得有智慧、更聪明。长八火箭具备了滑行段飞行故障在线辨识的能力,能够在特定故障工况下自主进行姿态控制重构的能力,提升了火箭飞行控制的适应性和智能化水平。

宋征宇说:“长征八号火箭能够实现快速研制,既是中国航天技术60多年自力更生发展的结果,也是新一代运载火箭‘通用化、系列化、组合化’设计理念的具体实践。”