2月12日13時03分，我國采取“一箭雙星”方式，在“北斗港”西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射北斗三號工程第五、六顆組網(wǎng)衛(wèi)星。這兩顆衛(wèi)星屬于中圓地球軌道衛(wèi)星，也是我國第二十八、二十九顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，將與此前發(fā)射的4顆北斗三號導(dǎo)航衛(wèi)星一起組網(wǎng)運行。
短短一個月內(nèi)，先后兩次“一箭雙星”發(fā)射，4顆北斗衛(wèi)星被成功送入太空。這是進(jìn)入2018年以來，長征系列火箭完成的第七次成功發(fā)射。43天7次發(fā)射，平均不到一周實施一次發(fā)射，這是今年長征系列火箭高密度發(fā)射的一個縮影。
今年發(fā)射密度再創(chuàng)新高，“流水線”式火箭生產(chǎn)總裝方式有望成真
此次兩顆北斗三號衛(wèi)星，仍在有“北斗港”之稱的西昌衛(wèi)星發(fā)射中心升空。從2000年開始，作為目前唯一能夠發(fā)射北斗衛(wèi)星的發(fā)射場，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心先后共執(zhí)行了27次北斗發(fā)射任務(wù)，順利將包括4顆試驗衛(wèi)星在內(nèi)的33顆北斗衛(wèi)星送入太空，發(fā)射成功率達(dá)到100%。
西昌衛(wèi)星發(fā)射中心黨委書記董重慶介紹說，這次北斗發(fā)射任務(wù)，是2017年我國航天重啟發(fā)射以來，到今年春節(jié)前高密度發(fā)射的收官之戰(zhàn)，是確保今年構(gòu)建北斗三號基本系統(tǒng)的關(guān)鍵之戰(zhàn)，也是西昌發(fā)射場年后14次發(fā)射的奠基之戰(zhàn)，前后關(guān)聯(lián)、影響重大。發(fā)射時間臨近春節(jié)，場區(qū)氣溫較低、高空風(fēng)較大，對燃料加注、火箭飛行影響較大。
2018年，西昌計劃執(zhí)行17次發(fā)射任務(wù)，創(chuàng)歷史新高，其中北斗任務(wù)計劃10次發(fā)射。
北斗三號衛(wèi)星發(fā)射使用的是長三甲系列火箭中運載能力最大的長征三號乙運載火箭，主要用于發(fā)射地球同步軌道衛(wèi)星，其運載能力達(dá)到5.5噸，是我國用于商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射服務(wù)的主力火箭。
據(jù)中國航天科技集團(tuán)有限公司透露，今年我國長征系列運載火箭預(yù)計將執(zhí)行以北斗衛(wèi)星組網(wǎng)、嫦娥四號探月為代表的35次發(fā)射任務(wù)，發(fā)射密度將再創(chuàng)歷史新高。
在2018年的35次火箭發(fā)射中，有“金牌火箭”美譽(yù)的長征三號甲系列火箭和長征二號丙火箭將分別有14次和6次發(fā)射任務(wù)，占全年發(fā)射次數(shù)的近60%。
長三甲系列火箭由長征三號甲、長征三號乙和長征三號丙火箭組成，長征三號乙是在長征三號甲的基礎(chǔ)上，多捆綁了4枚助推器。
據(jù)隸屬于中國航天科技集團(tuán)有限公司的中國運載火箭技術(shù)研究院長征三號甲系列火箭總指揮岑拯介紹，長三甲系列火箭全年14次發(fā)射任務(wù)有10次將發(fā)射北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，其中8次將以“一箭雙星”的方式發(fā)射。而對于長三甲系列火箭來說，高密度在后續(xù)幾年里將會成為常態(tài)。“從2018年到2020年，長三甲系列火箭預(yù)計將執(zhí)行40次發(fā)射任務(wù)，任務(wù)非常飽滿。”岑拯說。
根據(jù)規(guī)劃，在2018年底前，北斗三號將建成18顆衛(wèi)星的基本系統(tǒng)，具備為“一帶一路”沿線國家和地區(qū)提供服務(wù)的能力。這18顆衛(wèi)星將全部由長征三號甲系列來發(fā)射完成。
長三甲系列火箭一年14次發(fā)射，接近我國去年全年全部火箭發(fā)射的總和。“高強(qiáng)密度發(fā)射既是急難重的挑戰(zhàn)，同時也是提高應(yīng)對任務(wù)能力的機(jī)遇。”長三甲系列火箭總設(shè)計師姜杰說。
從全年的發(fā)射計劃看，長三甲系列火箭平均26天就要進(jìn)行一次發(fā)射，而且生產(chǎn)現(xiàn)場通常是同時有2到3發(fā)火箭并行開展工作。因此，研制團(tuán)隊創(chuàng)新提出了“去任務(wù)化”的管理方法。
之前的火箭研制和生產(chǎn)通常都是圍繞一次具體的發(fā)射任務(wù)進(jìn)行生產(chǎn)、總裝。岑拯說，“去任務(wù)化”意味著單級火箭、單發(fā)火箭完成總裝后，可以靈活調(diào)整其承擔(dān)的發(fā)射任務(wù)，只要衛(wèi)星和火箭接口保持一致，針對具體任務(wù)調(diào)整軟件即可滿足發(fā)射任務(wù)需求。未來“流水線”式的火箭生產(chǎn)總裝方式有望成為現(xiàn)實。
同樣有“金牌火箭”之稱的長征二號丙火箭也將在2018年迎來最強(qiáng)考驗。中國航天科技集團(tuán)有限公司中國運載火箭技術(shù)研究院長征二號丙火箭總指揮肖耘說，“今年長二丙火箭預(yù)計將有6次發(fā)射任務(wù)，分別將在酒泉、太原、西昌三大發(fā)射場發(fā)射，技術(shù)狀態(tài)復(fù)雜多樣，這對研制團(tuán)隊將是極大考驗。”
這也是長二丙火箭在1999年完成銥星發(fā)射任務(wù)后，時隔19年將重新返回國際商業(yè)發(fā)射服務(wù)市場。
隨著商業(yè)衛(wèi)星市場發(fā)展，小體格、快響應(yīng)的衛(wèi)星發(fā)射需求變大
作為我國長征系列運載火箭中唯一的一型固體運載火箭，長征十一號運載火箭憑借發(fā)射準(zhǔn)備時間短的優(yōu)勢，被譽(yù)為“快響利箭”。2018年，長征十一號火箭預(yù)計將執(zhí)行發(fā)射歐比特衛(wèi)星、吉林一號衛(wèi)星等4次商業(yè)航天的發(fā)射任務(wù)。
據(jù)中國運載火箭技術(shù)研究院長征十一號火箭總指揮楊毅強(qiáng)介紹，近年來隨著科學(xué)試驗衛(wèi)星和商業(yè)衛(wèi)星市場的蓬勃發(fā)展，“小體格”“快響應(yīng)”的衛(wèi)星發(fā)射需求越來越大，快速、靈活、高可靠的長十一火箭正在成為越來越多科學(xué)試驗衛(wèi)星和商業(yè)衛(wèi)星發(fā)射的首選。
“2018年全年預(yù)計4次的發(fā)射任務(wù)，將是長十一火箭之前兩年發(fā)射任務(wù)總和的兩倍。”楊毅強(qiáng)說。對于一型新研火箭來說，全年4次的“高密度”是前所未有的挑戰(zhàn)。“未來火箭研制團(tuán)隊還將研制更大規(guī)模的商業(yè)型固體運載火箭，力爭形成運載能力更大、發(fā)射成本更低、發(fā)射周期更短的能力。”
除了長十一火箭之外，目前還有快舟系列火箭具備高性價比的商業(yè)航天發(fā)射能力。去年年初，“快舟一號甲”小型固體運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心將3顆衛(wèi)星成功送入軌道，也是一次“純商業(yè)”航天發(fā)射。
長征五號今年“復(fù)出”，新一代運載火箭將迎來批量生產(chǎn)階段
作為我國空間站建設(shè)的貨運“專車”，長征七號火箭在2017年成功將天舟一號貨運飛船送入太空。雖然在2018年沒有發(fā)射任務(wù)，但是長征七號也將為未來繁重的任務(wù)做好準(zhǔn)備。據(jù)中國運載火箭技術(shù)研究院長征七號火箭總指揮王小軍介紹，研制團(tuán)隊今年將在前兩次成功發(fā)射的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提升火箭的產(chǎn)品可靠性，為未來我國空間站建設(shè)階段發(fā)射貨運飛船做好充分的準(zhǔn)備。
備受矚目的長征五號將在2018年“復(fù)出”。作為我國目前運載能力最大的火箭，長征五號肩負(fù)著未來我國探月三期工程、載人航天、火星探測等重任。據(jù)中國航天科技集團(tuán)全年宇航發(fā)射計劃，長征五號將在2018年執(zhí)行發(fā)射任務(wù)。未來，新一代運載火箭也將迎來批量生產(chǎn)階段，為支撐我國航天強(qiáng)國建設(shè)提供更廣闊的舞臺。
此前，美國太空探索公司成功發(fā)射“獵鷹重型”運載火箭的消息令全球航天界關(guān)注。“獵鷹重型”是在“獵鷹9號”的基礎(chǔ)上改進(jìn)的，其近地面軌道有效載荷為63.8噸，是目前現(xiàn)役運載能力最大的火箭。歷史上重型運載火箭的代表是美國上世紀(jì)六七十年代使用的“土星5號”運載火箭，其近地軌道運載能力達(dá)118噸。
中國運載火箭技術(shù)研究院運載火箭系列總設(shè)計師龍樂豪院士認(rèn)為，“獵鷹重型”的最大意義在于推動大型運載火箭向低成本發(fā)展邁出重要一步，也開辟了運載火箭不同于航天飛機(jī)的重復(fù)使用新途徑。可回收技術(shù)是“獵鷹重型”最大的技術(shù)亮點，也是其降低成本的關(guān)鍵。“獵鷹重型”另一個受到關(guān)注的技術(shù)細(xì)節(jié)是其裝備的27臺引擎同時點火。
事實上，中國也正在緊鑼密鼓地研制重型運載火箭長征九號，未來將實現(xiàn)近地面軌道有效載荷140噸。長征九號的預(yù)先研究工作、技術(shù)攻關(guān)、方案論證都在進(jìn)行中，也有初步進(jìn)展，只待國家正式立項。
龍樂豪表示，美國工業(yè)基礎(chǔ)比較成熟，經(jīng)過六七十年的積淀，航天基礎(chǔ)設(shè)施比較健全，太空探索公司這樣的私營公司利用這一基礎(chǔ)，加大投資，集中人才，就可以比較快地出成果。中國已有較好的運載火箭技術(shù)基礎(chǔ)，正在追趕美俄等航天強(qiáng)國。
重型火箭是面向未來的科技，它決定了未來人類能在太空走多遠(yuǎn)。根據(jù)中國航天科技集團(tuán)有限公司發(fā)布的《2017—2045年航天運輸系統(tǒng)發(fā)展路線圖》，到2030年前后，重型運載火箭將實現(xiàn)首飛，為載人登月提供強(qiáng)大支持，并為火星采樣返回提供充足的運載能力。以火箭發(fā)動機(jī)為動力的兩級完全重復(fù)使用運載器研制成功，火箭型譜更加完善，航天運輸系統(tǒng)水平和能力進(jìn)入世界航天強(qiáng)國前列。