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捷龙一号火箭首飞成功, 创15个第一,开启中国商业航天新篇章

发布时间 : 2019-08-17 ????来源 : 中国运载火箭技术研究院新闻中心

  8月17日12时11分,中国运载火箭技术研究院(以下简称“火箭院”)抓总研制的捷龙一号遥一火箭在酒泉卫星发射中心点火起飞,以“一箭三星”的方式将“千乘一号01星”“星时代-5”和“天启二号”卫星送入预定轨道,发射取得圆满成功。这是捷龙一号运载火箭首次执行飞行任务,开启了我国商业航天新的篇章。



△捷龙一号火箭点火起飞

  


△捷龙一号火箭划过长空?


两高两快? 商业火箭研制新模式


  捷龙一号火箭为四级固体发动机串联的总体构型,全箭总长约19.5米,箭体直径1.2米,起飞重量约23.1吨,是火箭院纯商业模式打造的首枚商业航天运载火箭。



△捷龙一号火箭


  火箭院所属中国长征火箭有限公司总裁唐亚刚介绍,纯商业模式是指捷龙一号火箭是利用社会资本开展研制生产、促进模式创新的。主要体现在两方面:一是研制经费不是来源于国家经费,而是面向社会资本融资;二是以往火箭研制过程中基本都是与体制内的成熟配套单位合作,该型火箭打破了原有的配套关系,通过竞争,选择性价比最优的配套单位,提高性能、降低成本。目前,捷龙一号火箭的目标成本基本可以达到3万美元/公斤,是世界上单位载荷入轨成本最低的火箭。

  捷龙一号火箭具有“两高两快”的特点。

  高可靠性,捷龙一号火箭依托火箭院雄厚的技术实力,通过借用成熟型号发动机及其设计技术,可有效控制技术风险,提高可靠性。
  高性价比,能够以较低的价格提供较高的性能指标。
  快履约,从签订合同到履约发射仅需6个月,比其他现役火箭履约时间短很多。
  快发射,火箭进场后最短可在24小时内完成发射。


新技术打造新火箭? 创15个第一


  捷龙一号火箭项目技术经理、火箭院某事业部总体室主任龚旻介绍,本次发射的捷龙一号火箭创下了15个第一。



△总装中的捷龙一号火箭


  1、我国规模最小的一型商业运载火箭:捷龙一号是我国规模最小的可运送有效载荷入轨的运载火箭,具有小、快、灵的特点。
  2、我国商业火箭中运载效率最高:捷龙一号规模虽小,但是性能优异,能够实现500千米太阳同步轨道200千克的运载能力,在我国商业固体火箭中运载效率最高。
  3、我国第一型采用卫星倒装布局的运载火箭:在国内首次创新采用了卫星倒装的空间布局形式,给卫星提供了完整、规则的安装空间。
  4、我国第一型实现卫星舱全透波功能的固体运载火箭:捷龙一号火箭卫星舱壳体采用特殊夹层结构,能有效满足火箭仪器舱以及卫星载荷无线设备的全透波要求。
  5、我国第一型采用液体推进剂预包装技术的商业运载火箭:该技术就类似于提前把矿泉水装在瓶子里,而不是到了发射场再进行灌装,因此,不需要在射前加注推进剂,可以实现快速发射。
  6、我国第一型采用低成本化固体发动机研制方法研制的运载火箭:在确保高可靠性的前期下,捷龙一号火箭落实低成本化研制理念,优化研制流程,缩短研制周期。四级发动机设计时采用推进剂配方统型设计、关键部组件统一化设计等先进理念,大幅降低研制成本。
  7、我国第一型采用基于“平板舵+RCS”的复合控制技术的运载火箭:火箭采用平板空气舵和RCS的复合控制方式,简化控制方案,降低了火箭成本,同时为分离后的子级落点控制技术验证奠定了基础。
  8、我国第一型实现大长细比弹性幅相混合控制的运载火箭:捷龙一号火箭长细比大,整体结构就像“面条”一样,又细又软,采用弹性幅相混合控制技术,能够实现火箭稳定控制,确保火箭高精度稳定飞行。
  9、我国第一型基于多核架构开展飞行控制软件设计的运载火箭:就像电脑采用多核处理器以后,运行速度会加快一样,采用多核架构的飞行控制软件,使飞行控制系统有了独立的处理器,确保飞行控制系统实时、高效、高可靠运行。?

  10、我国第一型采用全耗尽关机预测+校正多维能量管理迭代制导方法的运载火箭:采用该方法,可以快速规划出火箭的飞行轨迹,提高入轨精度。?

  11、我国第一型采用实时以太网实现箭上总线一体化设计的运载火箭:利用高速率以太网通信,通信效率显着提升。
  12、我国第一型实现集成电气产品复合热控方法的运载火箭:箭上单机采用高度集成化设计,一台单机实现全箭控制和遥测等功能,单机采用复合集成热控技术,保证产品可靠工作。
  13、在商业航天领域首次采用深度智能化数据解析方法实施测试数据判读:可实现数据多维度实时判读,大幅提升测试效率和数据分析的准确性。



△捷龙一号火箭起竖完毕


  14、在商业航天领域首次采用发射车实现热发射的运载火箭:采用自行式运载火箭发射车,可实现运输过程及射前卫星舱等关键部位的保温,提升了对卫星地面环境的保障能力。
  15、在商业航天领域首次实现射前自主定位定向能力:首次实现可复用全自动瞄准能力,为火箭低成本快速发射提供支撑。
  如此众多的第一次,给火箭研制工作带来了一系列挑战。研制团队打破传统,自我革新,大胆尝试应用新技术、新产品、新流程、新配套,积极推动技术创新和模式创新,实现了“低成本、高可靠,模块化、产业化,低保障、易维护”的设计要求。自2018年2月启动研制工作,到今日实现首飞,捷龙一号火箭只用了不到18个月的时间,成为中国航天研制周期最短的火箭之一。


“三步走”打造“捷龙”国际品牌


  唐亚刚介绍,捷龙一号是中国航天“国家队”——火箭院采用商业化模式面向商业小卫星发射市场打造的一款小型固体运载火箭。同时,它也是中国航天科技集团有限公司首型商业运载火箭。
  “未来的发射市场非常广阔,火箭院进行商业航天发射,目的就是利用社会资本、资源,加速创新,服务航天强国建设,与其它商业航天企业一体,共同形成中国商业航天的国际竞争力,火箭院作为‘国家队’有责任去引领中国商业航天。”唐亚刚说。



△捷龙一号火箭正在总装


  根据规划,捷龙一号火箭将实施“三步走”战略:
  第一步:从2018年研制启动到2019年8月,完成首飞任务1发,积极开拓国内、国际两大市场,创新商业、研发、运营三种模式;

  第二步:到2020年12月,完成研制批任务5发,完成1.4米卫星舱方案设计和飞行验证,具备在国内各主要发射场实施发射的能力;
  第三步:从2021年起,进入成熟批任务阶段,为每10发一批,实现较高的国内发射占有率,打造“捷龙”国际品牌。
  后续,火箭院还将依托60多年来的火箭研制生产技术,以及商业航天的快速发展,打造以航天为核心的更多创新型产品,让航天技术和产品更好地服务于百姓生活。

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