7月30日,在海南商业航天发射场,由航天科技集团一院抓总研制的长征八号甲运载火箭成功将卫星互联网低轨06组卫星送入预定轨道。
当前,中低轨道卫星发射需求激增,商业航天市场亟需兼具任务适应性与高性价比的运载工具。长八甲火箭此番在海南商业航天发射场亮相新工位,正是瞄准了这一广阔前景。为契合商业航天高密度、高效率、低成本的核心诉求,长八甲团队围绕全新的发射场环境和操作模式,实施了一系列关键革新。这些举措如何筑牢安全基石、提升发射效能?
实现全流程自动化
面对海南商业航天发射场全新的操作模式和高密度发射要求,长征八号甲团队此次将突破口聚焦于传统地面操作中的“人机耦合”风险。
航天科技集团一院宋征宇在采访中指出,在加断电、伺服机构启停等关键节点,操作员需在高度紧张状态下与自动化系统并行作业,人员状态波动或操作中断都可能带来安全隐患。
针对新工位特点,团队首要任务是对地面测发控系统进行优化升级,全面取消手动操作,实现全流程自动化。最具代表性的突破在于火工品短路保护环节。以往,产品依赖人工操作,耗时长、风险高;如今,地面系统指令可自动实现火工品“保护持续至点火瞬间”的管理。
“保护或解保均由系统自动执行,无需人员登塔操作。”宋征宇表示,经模拟演练证实,该系统将数小时的高危操作压缩为毫秒级安全指令,极大消除了风险。
伺服机构控制与加断电流程也同步实现自动化,过去依赖人工经验判断的环节被转化为精准系统指令。此外,在线回路组织测试中,测试数据自动回传取代了人工设备连接,在效率与精度双提升的同时,杜绝了火工品接触风险。
智解商业发射“专属难题”
商业发射场紧凑的工位布局与严苛的成本诉求,催生了独特的技术挑战,也倒逼出创新解决方案。
航天科技集团一院孙海峰指出,为适应商业发射场要求,新工位设计更为紧凑,此次任务中火箭与发射塔架之间的距离较以往明显减小,可能存在碰撞塔架的风险。
为化解这一风险,团队颠覆传统思路,在飞控系统中首创“起飞主动漂移控制”技术。在火箭点火离架的瞬间,系统即自主生成横向控制量,使其平稳、主动地向远离塔架方向漂移。
“传统火箭在起飞过程中需要抑制、减小漂移,而我们则在抑制被动漂移的同时,通过系统主动控制,实施起飞主动漂移控制。”孙海峰说。
同时,长八甲团队将提升运载效率的关键技术——“过冷液氧加注”正式投入工程应用。航天科技集团一院刘聪聪表示,该技术通过深度降低液氧温度大幅提高其密度,使同等容积贮箱承载更多燃料,增加燃料数百公斤,实现双重效益。运用该技术后,发动机燃烧效率提升,推力增强,综合效果使运载能力提升约10%,这对追求高性价比的商业发射至关重要。
支撑高密度发射的另一关键技术突破是锂离子电池的全流程应用。宋征宇介绍,锂电池具备长寿命和免维护优势,能够消除状态切换风险,提高测试覆盖性,并从容应对商业发射任务可能面临的不确定性,降低保障成本和任务的风险。
从地面操作全流程自动化确保安全高效,到“起飞主动漂移”“过冷液氧提效”“锂电全程应用”等创新技术破解专属难题,长八甲团队打出的这套创新“组合拳”,精准响应了商业航天对高效率、低成本和可靠性的迫切需求。
“创新的核心思路是针对新商业发射场的测发模式与发展需求,进行风险识别并实施有效管控。”宋征宇总结道,这些努力,不仅为长八系列火箭实现“7天发射、7天恢复”的高密度发射愿景奠定了技术与管理基础,也标志着中国运载火箭在适应商业航天发展的创新征程上迈出了坚实一步。
(邓雨楠)