航天科技集团长二丙火箭圆满完成“一箭十一星”任务侧记
发布时间:02-09     信息来源:中国航天工业人才信息网

2月3日,农历腊月廿四,是我国南方小年,这天传来了长征二号丙运载火箭单次发射卫星数量再创新高的好消息。当天,由航天科技集团一院抓总研制的长二丙火箭从西昌卫星发射中心点火起飞,“一箭十一星”发射任务取得圆满成功。

一箭多星发射数量再创新高的背后,是星箭之间的高效协同,也是“老将”不断向内挖潜、拥抱市场的又一次“新”尝试。

追求卓越 不带问题上天

此次任务是长二丙火箭自首飞以来单次发射卫星数量最多的一次。数量的突破,体现着长二丙团队对卓越的追求。

为了把卫星安全送入太空,长二丙火箭的设计人员需要完成卫星的布局设计、分离设计,以及卫星在空间运行时近场和远场的安全性设计。

最初的任务状态是一箭9星。在最初的方案设计完成后,卫星客户通知需要额外增加两颗星。长二丙火箭总体设计师谢志丰表示:“为了满足客户的需求,我们对卫星布局方案重新进行了优化设计。”

他们要尽可能用好整流罩内的有效空间。本次任务使用的是3.35米直径的整流罩,罩内可用包络直径仅有3米,而且每颗卫星之间还要留出间隙,使得设计人员的布星空间十分有限。

不仅要把星装下,还要将其安全地分离出去。“在星箭分离阶段,分离的安全性以及是否会发生卫星碰撞,都是我们十分关心的问题。”谢志丰表示,这11颗星将分为2次分离,第一次分离6颗星,第二次分离5颗星。每颗星上都装有4个连接点,最终这11颗星的44个连接点都必须可靠地分离解锁。

安全分离后,还需确保卫星在轨的安全运行。11颗卫星共有三组状态,而每组的质量特性都不同。设计人员不仅需要考虑卫星的分离速度,还要注意卫星运行时的速度、方向,避免卫星在轨运行期间发生碰撞。

光“磨”卫星布局方案、分离方案以及分离后的远场安全性设计方案,他们就用了一个多月的时间。这期间,是大量的方案迭代以及不停推翻重来。“发射前,我们尽可能把方案做好,不带问题上天。”谢志丰说。

快速响应 给客户最好的服务

卫星出厂后,设计人员发现卫星和火箭的实际质量优于设计状态。质量的变化,就如同在平静湖面上,突然激荡起的一圈圈涟漪,给设计工作带来了一系列的改变。

“靴子”落地之际,新的问题诞生了。谢志丰等人拿到了卫星和火箭飞行状态的实际质量参数,他们发现卫星的实际质量,与此前做设计方案所掌握的情况存在较大偏差。卫星和火箭结构质量的减轻,意味着可以再次优化设计方案。

火箭研发人员通常会采用推进剂利用系统提升火箭的运载能力。“在本次任务中,原本也配置了推进剂利用系统。”谢志丰说,但由于运载需求发生了改变,经各方协调后,最终取消使用该系统,简化了火箭系统复杂度和发射场操作测试流程,在提升可靠性的同时,也降低了发射成本。

火箭产品即将出厂时,客户提出了新要求:希望能对特定卫星的星箭分离过程进行观测。在卫星分离时,会有高速摄像头进行拍摄,通常摄像头的安装位置都是固定的。但为了满足客户的观测要求,设计人员还是对摄像头的位置进行了调整。

对客户需求的快速响应,透露着长二丙团队的设计适应能力和灵活性。“我们也在努力提升服务意识,根据任务状态对配置进行灵活增减,尽可能满足客户的需求。”谢志丰表示。

主动求变 拥抱更多的可能

圆满完成本次多星发射任务,不仅达到了卫星客户的发射需求,更让长二丙火箭探索了新的可能性。

近年来,国内商业航天发射市场呈现出快速发展的态势。对长二丙火箭来说,只有主动求变,不断在成本管控上向内挖潜,才能拥抱更多可能。

发射场参试人员缩减近四成,更多队员开启后端远程保障。“参数类的岗位,基本都是远程参与任务。”谢志丰表示,人员大幅缩减,不仅降低了进场成本,队员们也可以并行保障多发任务。

在充分保证飞行可靠性的前提下,团队不断降低配套成本。长二丙火箭将双惯组冗余状态,转变为单十表惯组单机内部冗余,从单机到产品实现了更精细化的成本管控。

挑战与机遇并存,“老将”也有新成长。“在一院火箭型谱中,长二丙火箭是星箭布局方案最多的,并且设计和应用了大量的星箭接口。”谢志丰表示,现如今,团队人员的设计能力和水平,也在高密度发射任务中不断提升,可以更快地响应客户的需求。

“市场竞争,除了过硬的产品,比的就是性价比、服务。”谢志丰表示,在保证产品可靠性的前提下,通过持续降本增效、不断挖潜长二丙火箭的运载能力,激发团队的市场意识、服务意识,才能有效提高“老将”的市场竞争力。

大浪淘沙,谁主沉浮,期待“老将”带来更多可能。

王乐天