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解读长征四号运载火箭首创构型:10次“三星串联”的难点、亮点在哪?

北京时间3月13日10时19分,中国在酒泉卫星发射中心用长征四号丙运载火箭,以“一箭三星串联”方式,成功将遥感三十一号04组卫星发射升空。“三星串联”乃长征四号系列运载火箭的首创构型,自2010年长征四号乙系列火箭首次采用起至今,长征四号运载火箭“三星串联”构型已实现10次成功发射。中新网记者电话采访了目前正在酒泉的中国航天科技集团上海航天技术研究院的长征四号系列运载火箭总设计师助理梁艳迁,解读“三星串联”背后的难点、亮点。

“三星串联”之前,“卫星乘客”怎么坐?梁艳迁说,以前火箭可能很少一次搭载多颗、相同大小的大卫星,以前的“一箭多星”更多是一颗主要的大卫星,然后其他是几十公斤重的小卫星,这样在空间、结构舱段上不需要做大的改动;而三颗体量相当的大卫星则带来新挑战,“三星串联”的首创构型是从长征四号系列运载火箭开始的。

梁艳迁说,如果打个形象的比方,“三星串联”像是“糖葫芦串”,每颗几百公斤重的大卫星都有自己的“小单间”;另一种多星发射方式可以是“品字型”,即把几颗大卫星横向并排在一起,但这样需要卫星做出很大的变化,比如都设计成细长型等。

“三星串联”的排座方式,让搭乘火箭的“大卫星乘客”更便利,不仅不需要严格限制乘客的“体型”,而且乘客还能拥有自己的“小单间”,给卫星设计腾出更多空间。梁艳迁说,“三星串联”的难点主要在于控制全箭的高度,串联之后,全箭的长度会增长,带来全箭启动特性、控制特性等方面的变化,这些变化可能是以往没有验证过的,需要从基础上去做试验和仿真。比如,这次发射,为了满足卫星载荷要求,研制人员采用复合材料的舱体,进一步挖掘了火箭的运载潜力。

长征四号系列运载火箭由中国航天科技集团上海航天技术研究院研制。1988年长征四号甲运载火箭首飞成功之后,上海航天人在此基础上研制出长征四号乙、长征四号丙等运载火箭。在“火箭家族”里,长征四号系列运载火箭串联的构型相对比较多,梁艳迁告知,长征四号乙火箭最早的时候也曾采用“两星串联”构型,而目前长征四号系列的“三星串联”构型还在继续拓展空间中。

他进一步表示,“多星发射”是火箭总体构型设计的一个可选项,除了长征四号系列运载火箭的“三星串联”,其他长征系列运载火箭也都在采取这样的方式来提高效率、满足卫星用户的需求。(完)


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