一箭十四星!捷龙三号火箭首飞成功 克服“海上热发射”世界难题

撰文: 孙圣然
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周五(9日),捷龙三号固体运载火箭(简称“捷龙三号”)在山东海阳附近的黄海海域发射升空,以“一箭十四星”方式成功将14颗卫星送入预定轨道。
值得注意的是,今次发射任务是捷龙三号运载火箭首次飞行,亦是中国首次海上实施运载火箭热发射。

捷龙三号是中国迄今为止起飞量级最重、运载能力最大、发射场适应能力最强的固体运载火箭。(澎湃新闻)

今次发射任务搭载的14个卫星分别是吉林一号高分03D47-50星、丰台少年二号卫星、东坡08-10星、吉林一号平台01A01星、天启星座07星、交通五号卫星(和德二号H星)、金紫荆一号05/06星、火炬一号01星。

据了解,捷龙三号由中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院抓总研制,由中国长征火箭有限公司投资组织实施。

捷龙三号采用四级固体发动机串联布局,总长约31米,箭体最大直径2.65米,最小直径2米,总质量约140吨。火箭的一级发动机由航天科技集团四院研制,装药量达71吨,推力达到200吨。该型发动机也是目前中国装药量最多、推力最大的高性能纤维缠绕复合材料壳体整体式固体发动机。捷龙三号亦是中国迄今为止起飞量级最重、运载能力最大、发射场适应能力最强的固体运载火箭。

捷龙三号总长约31米,箭体最大直径2.65米,最小直径2米,总质量约140吨。(澎湃新闻)

而捷龙三号的成功发射还实现了中国运载火箭从海上冷发射到海上热发射的跨越,填补了国内技术空白。专家介绍指,冷热发射的区别在于点火的一瞬间。冷发射是利用弹射器把火箭弹射到空中再点火,它的优点是尽最大可能保护发射平台,但发射能力有限;热发射则是发动机点火后直接将火箭推出发射架。由于箭体规模增大,捷龙三号火箭创新性地采用了框式导向海上热发射方案,攻克了待发稳定性、离架安全性、燃气流排导和热防护设计等技术难题,在确保发射安全性前提下,有效缩短发射流程、降低发射成本。

另外,火箭院捷龙三号火箭型号地面总体副主任设计师王晖介绍称,“海上热发射是世界级难题,放眼国际航天,成功案例少之又少”,相较于冷发射,采用热发射的火箭起飞速度较慢,发射可控性、安全性受到海况影响更大。实现火箭稳定的垂直待发和可控的安全飞行是首要难题。

据了解,由于面临复杂海况,火箭在起竖过程中容易出现偏载、在垂直待发阶段可能出现倾覆、在飞行初期会出现姿态不易控制等情况。为此,研制团队花费半年时间参考国外海上发射技术,论证了多个总体技术方案,进行大量仿真计算。最终完成了中国固体运载火箭从冷发射到热发射的跨越。