王曉予
這枚火箭由國(guó)內(nèi)民營(yíng)火箭公司“東方空間”自主研制,是國(guó)內(nèi)首個(gè)運(yùn)載能力達(dá)到4.2噸級(jí)/500千米SSO的民商火箭。它的出現(xiàn),將國(guó)內(nèi)現(xiàn)有最大固體運(yùn)載火箭能力提升3倍,為我國(guó)商業(yè)航天市場(chǎng)應(yīng)用提供了更強(qiáng)的助推力。
值得一提的是,引力一號(hào)遙一商業(yè)運(yùn)載火箭采用國(guó)內(nèi)創(chuàng)新的全固體捆綁設(shè)計(jì),用小型火箭的身高實(shí)現(xiàn)了中型火箭的運(yùn)載能力。這種設(shè)計(jì)使其成為國(guó)內(nèi)首個(gè)捆綁式構(gòu)型的民商火箭,具備海上發(fā)射的能力,滿足了中低軌衛(wèi)星星座組網(wǎng)發(fā)射的多樣化需求。引力一號(hào)刷新了迄今全球運(yùn)力最大固體運(yùn)載火箭、迄今國(guó)內(nèi)運(yùn)力最大民商火箭等亮眼紀(jì)錄。其運(yùn)載能力處于目前中低軌衛(wèi)星星座組網(wǎng)發(fā)射運(yùn)力需求主流區(qū)間,不僅可以支持百公斤級(jí)衛(wèi)星的“一箭30星”,實(shí)現(xiàn)“一箭一軌”或“一箭半軌”發(fā)射,助力星座組網(wǎng)工作的高效推進(jìn),還可以發(fā)射3/4噸重量的小型貨運(yùn)飛船、超大型衛(wèi)星等。
“引力一號(hào)作為一型中型捆綁運(yùn)載火箭,在專業(yè)耦合程度、大型殼段生產(chǎn),乃至日常使用流程及保障方面,都與小型火箭差異巨大。引力一號(hào)追求創(chuàng)新性和可靠性的統(tǒng)一,集中體現(xiàn)為系統(tǒng)創(chuàng)新、單元可靠:通過2.65米級(jí)固體發(fā)動(dòng)機(jī)模塊化、組合化捆綁設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)運(yùn)載能力的跨越;優(yōu)化飛行時(shí)序,解決固體助推器不同步導(dǎo)致的分離難題,有效保證助推分離過程及控制的可靠性;通過構(gòu)型優(yōu)化,大幅降低‘三垂發(fā)射模式保障要求,提高地面使用過程的效率、可靠性和安全性?!睎|方空間聯(lián)席CEO、引力一號(hào)總設(shè)計(jì)師兼總指揮布向偉介紹。
引力一號(hào)的成功發(fā)射并非一帆風(fēng)順,它面臨了無數(shù)的困難和挑戰(zhàn),也包含了無數(shù)人的心血。東方空間引力一號(hào)研制團(tuán)隊(duì)約100人,自2021年3月立項(xiàng)以來高效開展研制工作,攻克了海陸通用中型運(yùn)載火箭總體設(shè)計(jì)及試驗(yàn)技術(shù)、捆綁固體運(yùn)載火箭多學(xué)科耦合優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)、批量化—低成本—大承載中大型火箭結(jié)構(gòu)及裝置設(shè)計(jì)及制造技術(shù)、中型運(yùn)載火箭多??焖夙憫?yīng)發(fā)射技術(shù)4大關(guān)鍵技術(shù)群、17項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),開展了23項(xiàng)大型地面試驗(yàn)、489項(xiàng)單項(xiàng)試驗(yàn)、1452次試驗(yàn)迭代。
“商業(yè)航天現(xiàn)在已經(jīng)從技術(shù)驗(yàn)證階段逐步轉(zhuǎn)入商業(yè)驗(yàn)證階段。降低火箭發(fā)射成本是一個(gè)系統(tǒng)工程,需要在研制設(shè)計(jì)、火箭生產(chǎn)制造、流線轉(zhuǎn)運(yùn)、基礎(chǔ)設(shè)施等方面進(jìn)行全方位的考慮優(yōu)化?!睎|方空間副總裁彭昊旻介紹,“引力一號(hào)作為6.5噸運(yùn)力的中型運(yùn)載火箭,實(shí)現(xiàn)了運(yùn)力的規(guī)模效益,單位發(fā)射成本相比小型火箭降低50%以上?!?/p>
除了“一站式”發(fā)射體系建設(shè)大幅縮短了引力一號(hào)發(fā)射準(zhǔn)備流程、降低過程成本之外,引力一號(hào)自設(shè)計(jì)之初便充分考慮成本因素。箭體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通過適宜快速批量化制造的設(shè)計(jì),芯級(jí)和助推直徑均為2.65米,柱段結(jié)構(gòu)通過集中備料、模塊化設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)源頭簡(jiǎn)化制造工藝等方式大幅提升制造效率,降低了制造成本。
此外,引力一號(hào)創(chuàng)新采用了適應(yīng)公路運(yùn)輸(傳統(tǒng)是鐵軌運(yùn)輸)的靈活機(jī)動(dòng)的垂直轉(zhuǎn)運(yùn)模式,擴(kuò)充了我國(guó)中型運(yùn)載火箭海上機(jī)動(dòng)發(fā)射能力,進(jìn)一步豐富了我國(guó)火箭海上發(fā)射支持技術(shù)和能力。這也為后續(xù)更大體積和重量的液體運(yùn)載火箭海上發(fā)射、海上回收提供了良好的借鑒和參考。
據(jù)了解,在三年高效研制出引力一號(hào)遙一商業(yè)運(yùn)載火箭,進(jìn)一步快速擴(kuò)充我國(guó)進(jìn)入空間能力的同時(shí),東方空間正同步研發(fā)“引力二號(hào)”中大型可回收液體運(yùn)載火箭,并計(jì)劃用兩年時(shí)間攻克可回收技術(shù),進(jìn)一步提升火箭運(yùn)載能力至15~20噸,讓發(fā)射成本降低至國(guó)際領(lǐng)先水平,助力航天產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。
中國(guó)民營(yíng)航天企業(yè)的快速發(fā)展和不斷創(chuàng)新,正在為中國(guó)商業(yè)航天事業(yè)注入新的活力。隨著更多優(yōu)秀企業(yè)的涌現(xiàn)和技術(shù)的突破,中國(guó)商業(yè)航天將在未來的深空探索中發(fā)揮更加重要的作用。同時(shí),我們也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,中國(guó)商業(yè)航天仍然面臨許多挑戰(zhàn)和機(jī)遇,需要不斷努力和創(chuàng)新,以實(shí)現(xiàn)更大的突破和發(fā)展。