十问“长八”,新火箭代表哪些新方向?

您所在的位置:网站首页 长征火箭画法 十问“长八”,新火箭代表哪些新方向?

十问“长八”,新火箭代表哪些新方向?

2024-07-05 02:18:56| 来源: 网络整理| 查看: 265

由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的长征八号遥一火箭,于2020年12月22日中午在我国海南文昌卫星发射中心成功执行首次飞行任务,将搭载的5颗有效载荷送入512公里高度的太阳同步轨道(SSO)。

我们整理了10个最引人关注的问题,通过回答它们,来再次了解“长八”。

12月22日,我国长征八号运载火箭在海南文昌发射,长八起飞直指苍穹。摄影 南方日报、南方+记者 董天健

1.问:长征八号火箭有怎样的立项背景?

答:随着人类和平利用空间事业迅猛发展,中低轨卫星发射需求越来越旺盛,而目前我国在发射3吨至4.5吨太阳同步轨道(SSO)卫星方面,还缺乏合适的运载工具。利用在役火箭的共用技术和产品,构建新一代中型运载火箭填补太阳同步轨道卫星发射需求空白,显得尤为急迫。

我国在新一代运载火箭的论证过程中,以液氧煤油和液氢液氧发动机为基础,提出了新一代大、中、小型运载火箭的发展构想,并通过二十多年的预研和工程研制,成功研制了长征五号、长征七号等新一代运载火箭,形成了2.25米、3.35米、5米直径通用模块,我国新一代运载火箭形成了“通用化、系列化、组合化”发展的思路。

长征八号运载火箭采用绿色环保液体推进剂,按照模块化组合的思路进行研制,充分吸收了在役和新一代运载火箭研制成果,具有良好的继承性、先进性、适应性和经济性,可以填补我国太阳同步轨道运载能力空白,满足未来中低轨高密度发射任务需求。

2.问:“长八”火箭在填补我国太阳同步轨道(SSO)运载能力方面,有哪些具体体现?

答:我国现役常规运载火箭中,主打太阳同步轨道的火箭运载能力为1吨-3吨级;而新一代运载火箭中长征十一号火箭是固体小火箭,主打快速补网;长征六号是液体小型运载火箭,太阳同步轨道能力为1吨级;长征七号火箭是中型火箭,主要负责货运飞船任务,近地轨道运载能力14吨;长征五号火箭是大型火箭,主打高轨和深空探测任务;长征五号B运载火箭主要负责低轨空间站建设,近地轨道运载能力25吨级。

而在太阳同步轨道上,对于3吨级以上,到5吨级左右,缺少一型合适的火箭进行发射。长征八号火箭能力到5吨级,去掉两个助推器,能力到3吨级,正好可以填补这个能力区间。

3.问:长征八号火箭有哪些新技术、新特点?

答:(一)突破基于模块组合的快速集成设计,推动我国新一代运载火箭模块化、组合化、系列化发展。

长征八号运载火箭工程研制遵循“模块化、系列化、组合化”的发展思路,充分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。基于现有模块组合开展设计,开创了逆向设计的先河,以模块产品为约束,采用发动机节流、风修弹道设计、主动减载、载荷精细化等多项技术进行迭代优化闭环,以最小代价、最快时间完成集成研制。

长征八号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。通过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。

(二)突破了大静不稳火箭主动减载控制技术,同时兼顾提升对故障的适应能力,为结构轻质化、飞行智慧化打下坚实基础。

长征八号火箭由于受到了现有模块结构特性的限制,其遇到了静不稳定度大的难题,同时对减载控制等提出很高要求。通过深入研究分析各种减载稳定控制方法,采用基于角速率和横法向过载信息融合的自适应减载控制技术,提升了轻质贮箱结构对时变不确定风场的适应性,实现了主动减载的目的。

设计了基于控制效果的喷管极性辨识和控制重构算法,开展了滑行段飞行故障在线辨识,具备了特定故障工况下自主进行姿态控制重构的能力,提升了火箭飞行控制的适应性和智能化水平。

(三)发动机推力调节技术的首次工程应用,提升了运载火箭任务适应性,推进了运载火箭重复使用技术的发展。

长征八号运载火箭在飞行中对液体火箭发动机进行节流控制,这在我国运载火箭中是首次工程应用。该技术将大幅提升总体设计优化能力,助力提升火箭的任务适应能力。同时发动机推力调节技术的使用,将为后续我国一次性运载火箭重复使用技术提前进行相关技术验证,为我国重复使用运载火箭研制打下坚实基础。

4.问:这次发射的“长八”火箭为哪种构型?后续“长八”在构型方面还有哪些发展?

答:本次发射的长征八号火箭,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。

火箭芯一级直径3.35米,配置2台120吨级YF-100液氧煤油发动机;捆绑两枚助推器,直径2.25米,各配置1台120吨级YF-100液氧煤油发动机;芯二级直径3米,配置2台8吨级YF-75氢氧发动机;整流罩直径4.2米。

后续还将会发展一款融合型的长征八号火箭,实现电气一体化、两平一垂快速发射、提升经济性的火箭。

5.问:与其他几型新一代火箭相比,“长八”有什么特别之处?

答:使命不同:长征八号火箭立项之初,使命目标就和其他火箭有一定差异,长征八号火箭更多以市场需求为导向,进行研制,从能力指标、经济性、可靠性等综合考虑,实现工程研制的最优;

研制的新模式:长征八号火箭在研制过程中就践行了低成本的思路,首飞的产品均为自筹,这与其他新一代火箭的研制完全不同,这也让设计人员、参试人员真正感觉到这是我们自己的火箭,要为它负责;

高度的适应性:长征八号火箭立项之初没有自己的发射工位,首飞也是借用了长征七号火箭的发射工位,这也要求我们火箭在设计时考虑箭上与地面的兼容性,如何能适应现有的发射工位。而其他火箭的研制,均配套了独立的发射工位和相关设备。

6.问:“长八”火箭在商业方面有何优势?

答:性价比高:长征八号火箭自研制之初,就充分考虑了技术与经济的一体化,通过包括项目制的尝试、高继承性等,降低研发的成本,后续的融合型火箭更是通过提升工艺方法、一体化设计等降低生产成本,降低配套成本,实现火箭的成本有效控制。而且长征八号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,必然会带来很高的性价比。

履约速度快:从签署发射服务合同到实施发射缩短至一年,如果是组网发射,批量采购,可以实现批量化生产,组网建设周期将进一步缩短;

可靠性高:长征八号火箭继承了已有型号的成熟模块,飞行可靠性经过了充分验证,而且新一代火箭的研制准则较以往更为合理,可靠性设计考虑得更充分,可以有效保障任务实施的可靠性;

服务意识好:长征八号火箭研制团队对市场的重要性有充分认识,自研制之初就表现出了良好的市场意识,积极主动地为卫星、为用户服务。

7.问:长征八号火箭的LOGO设计中蕴含了什么样的意义?

答:采用红色和蓝色的两个主体图样形成了“8”字,同时红色为火箭的飞行轨迹,红色下部用散块代表火箭尾焰,最下部三行的散块形成数字“3”,代表我们是继承了长征三号甲系列火箭的模块;蓝色代表天际,其中下部采用了深色7条蓝带,代表我们继承了长征七号火箭的模块;“8”字周围5颗星星代表了本次任务的5颗卫星。

8.问:“长八”火箭未来主要的应用方向有哪些?

答:长征八号火箭可以完成低中高轨道甚至深空探测等多种任务,可以以一箭一星、一箭多星的形式进行发射,可以承担低轨卫星互联网系统组网发射,各类卫星发射等任务。

此次任务,长征八号火箭已经开展了可重复和智慧化相关技术的验证,比如对二级滑行段飞行故障在线辨识,具备了特定故障工况下自主进行姿态控制重构的能力;再如发动机推力调节技术的工程应用,为后续可重复使用的发动机技术进行部分验证。

在未来发展中,长征八号火箭同样会将可重复使用技术、智慧火箭作为发展的重点之一,在飞行中不断摸索,积累飞行子样,为中国航天的发展贡献力量。

9.问:请介绍“长八”火箭谱系化发展的规划或者前景。火箭为何要进行型谱化发展?型谱化发展有什么优势?

答:长征八号火箭是中国航天科技集团新一代运载火箭型谱中的一员,是完善型谱的重要组成。长征八号火箭本身也有系列化的补充,通过助推器数量的调整,形成不同的能力。同样长征八号火箭自身也在不断迭代优化提升竞争力。

型谱化发展的优势是形成不同任务需求的全覆盖,不管是什么需求,都能找到最合适的火箭发射。型谱化发展带来技术上的充分共用,降低研制成本,提升整体的可靠性。

10.问:什么时候能实现“两平一垂”?届时是否是中国所有火箭中最先实现“两平一垂”的?“两平一垂”的意义是什么?

答:融合型长征八号火箭发射时将实现“两平一垂”,甚至是“三平”的测发,预计2022年左右实现。

“两平一垂”概念:水平组装、水平状态整体运输、星罩组合体垂直转场对接;

“三平”概念:全箭水平组装、水平测试、水平状态转场;

“两平一垂”乃至“三平”的模式,可以大幅简化发射场建设规模,尤其是简化发射区,不再需要规模庞大、组成复杂的塔架,减少建设成本;同时“三平”状态下有利于简化测试项目,通过流程优化,可以大幅提升测发速度。

【记者】王诗堃 朱红鲜 徐勉

【摄影】董天健

(资料来源:中国运载火箭技术研究院)

【作者】 王诗堃;董天健;朱红鲜;徐勉

科技能见度



【本文地址】

公司简介

联系我们

今日新闻


点击排行

实验室常用的仪器、试剂和
说到实验室常用到的东西,主要就分为仪器、试剂和耗
不用再找了,全球10大实验
01、赛默飞世尔科技(热电)Thermo Fisher Scientif
三代水柜的量产巅峰T-72坦
作者:寞寒最近,西边闹腾挺大,本来小寞以为忙完这
通风柜跟实验室通风系统有
说到通风柜跟实验室通风,不少人都纠结二者到底是不
集消毒杀菌、烘干收纳为一
厨房是家里细菌较多的地方,潮湿的环境、没有完全密
实验室设备之全钢实验台如
全钢实验台是实验室家具中较为重要的家具之一,很多

推荐新闻


图片新闻

实验室药品柜的特性有哪些
实验室药品柜是实验室家具的重要组成部分之一,主要
小学科学实验中有哪些教学
计算机 计算器 一般 打孔器 打气筒 仪器车 显微镜
实验室各种仪器原理动图讲
1.紫外分光光谱UV分析原理:吸收紫外光能量,引起分
高中化学常见仪器及实验装
1、可加热仪器:2、计量仪器:(1)仪器A的名称:量
微生物操作主要设备和器具
今天盘点一下微生物操作主要设备和器具,别嫌我啰嗦
浅谈通风柜使用基本常识
 众所周知,通风柜功能中最主要的就是排气功能。在

专题文章

    CopyRight 2018-2019 实验室设备网 版权所有 win10的实时保护怎么永久关闭