一箭五星 长征八号运载火箭首飞成功
长征八号档案 ●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 国家航天局供图 12月22日12时37分,长征八号运载火箭在文昌成功发射,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。 长征八号由航天科技(000901,股吧)集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院(简称火箭院)抓总研制。中低轨卫星发射需求如今越来越旺盛,而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。 “十三五”新一代火箭全亮相 长征六号 2015年9月20日首飞 长征六号在太原卫星发射中心“一箭20星”首飞成功。长征六号有700公里高度太阳同步轨道500千克的运载能力,主要是满足小卫星的发射需求。 长征十一号 2015年9月25日首飞 第一型固体(使用固体燃料)长征运载火箭——长征十一号运载火箭首飞。该型火箭具备全天候数小时内完成发射的能力,可实现卫星快速组网和补网,满足应急发射需求。 长征七号 2016年6月25日首飞 长征七号采用“二级半”构型,近地轨道运载能力13.5吨,地球同步转移轨道运载能力5.5吨,达到国内外同类火箭先进水平。 长征五号 2016年11月3日首飞 新一代大型运载火箭长征五号首飞成功。长五采用“一级半”或“二级半”构型,芯级直径达到5米,捆绑四枚3.35米直径的液氧煤油助推器,近地轨道运载能力25吨,地球同步转移轨道运载能力14吨。 长征五号B 2020年5月5日首飞 长征五号B运载火箭首飞成功,标志着空间站阶段飞行任务首战告捷。长征五号B,近地轨道(LEO)运载能力不小于22吨,是专门为载人航天工程(603698,股吧)空间站建设而研制的一型新型运载火箭。 长征八号 2020年12月22日首飞 长征八号在海南文昌卫星发射中心成功首飞,将我国太阳同步转移轨道运载能力从3吨提升至4.5吨。长征八号运载火箭不仅采用无毒、无污染推进剂,而且运载能力成倍增长。 揭秘1 弥补长征火箭运载能力空白 长征八号运载火箭充分继承长征五号、长征七号运载火箭技术成果,填补了我国太阳同步轨道3吨至4.5吨运载能力空白。 火箭院长征八号总指挥肖耘说,长征八号运载火箭的首飞成功,将推动我国中型运载火箭的更新换代,带动和牵引中低轨卫星的发展,满足中低轨高密度发射任务需求。 长征八号采用芯级捆绑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。 长征八号提升了长征系列火箭的运载能力,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,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。 长征八号还为我国重复使用运载火箭研制打下了基础。实现重复使用,火箭发动机推力调节是重要的技术。本次发射中,长征八号应用了发动机推力调节技术,这在我国火箭中是首次工程应用,为后续重复使用技术提前进行了先期技术验证。 揭秘2 长征八号=长征七号+长三甲 火箭院长征八号总设计师宋征宇介绍,长征八号是我国新一代中型火箭的代表,按照新一代运载火箭的型谱规划,在长征七号基础上,与长征三号甲系列火箭三子级组合形成了这款新构型火箭。 我国自上世纪80年代开始,就围绕新一代运载火箭开展了规划,逐步形成了小、中、大新一代运载火箭的型谱。 以液氧煤油和液氢液氧发动机为基础,通过二十多年的预研和工程研制,新一代运载火箭陆续诞生,形成了2.25米、3.35米和5米直径的通用模块,为我国新一代运载火箭“模块化、系列化、组合化”发展奠定基础。 长征八号研制团队进一步挖潜火箭能力,以构建完善的运载火箭型谱为目标。他们从我国现有的火箭模块中,对比几百种的搭配,最终提出了现在的构型。 长征八号2018年4月转入工程研制阶段工作,2020年10月完成出厂评审。“从型号开始论证到首飞火箭具备出厂条件,仅用时2年多,这在新一代运载火箭研制的历史上是不多见的。”宋征宇介绍。 长八研制中遵循“模块化、系列化、组合化”的发展思路,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,以较小成本、最快时间完成了集成研制。 长八火箭是我国首个研制中未开展全箭模态试验的中大型火箭,采用虚实结合的模态分析技术。全箭动特性数据在已有模块试验数据及动力学模型的基础上,通过全箭动力学模型组装和数值仿真计算获取。长征八号的研制探索,为后续其他大型、重型火箭的模态综合技术奠定基础,大幅缩短研制周期、降低研制费用。 宋征宇说,后续在长八火箭的基础上,还将研制融合型火箭,实现电气一体化、两平一垂快速发射、提升经济性的火箭。 揭秘3 从签合同到发射将缩短至1年 据火箭院长征八号副总指挥段保成介绍,长征八号火箭在立项之初,就确立了以市场需求为导向进行研制,考虑到能力指标、经济可靠性等综合因素。 长征八号自设计之初,就考虑到技术与经济的一体化,通过项目制、高继承性等尝试,降低生产成本和配套成本,实现火箭成本有效控制。 在此次发射任务中,火箭研制人员以市场需求为导向,一直与卫星用户沟通星箭接口等问题,为用户服务。后续,随着批量化生产的能力提升,客户从签署发射服务合同到实施发射将缩短至一年,组网建设周期将进一步缩短。 “长八火箭本身运载能力达到5吨级,而起飞规模为356吨,运载效率在国内火箭中是名列前茅的。运载能力的提升、成本的下降,会带来很高的性价比。”段保成说。 新京报记者 倪伟 通讯员 王伟童 |
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