中国新一代“长征”运载火箭“首秀”,长征八号甲运载火箭如何做到使命必达?

  • 2025-10-01
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北京时间11日17时30分,海南文昌发射场又一次见证了中国航天的荣耀时刻。长征八号甲运载火箭成功将卫星互联网低轨02组卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功,此次任务是长征系列运载火箭的第559次飞行。作为中国新一代“长征”运载火箭的“首秀”,长八甲的成功发射有着怎样的重要意义?长八甲又有哪些非凡本领?

“长征八号甲”是基于“长征八号”火箭改进而来,采用两级半构型,由芯一级、芯二级以及两枚助推器构成,火箭高超过50米,起飞质量约371吨,起飞推力约480吨,700千米太阳同步轨道运力为7吨级。从外形来看,这发火箭在箭体旁边有两个助推器加一个大脑袋,这样的外形让它在众多长征系列运载火箭中,显得颇为特殊。中国航天科技集团宋征宇说,为了保证首飞成功,在气动外形等方面都做了优化设计,让火箭在飞行的过程中可以在面对强风等阻力时,如同打太极一般“以柔克刚”,顺势调整姿态。

宋征宇:你可以想象一下,一个细脖子顶着一个大脑袋在遇到大风的时候脖子就被扭断了,那么这么一种构型过去就认为不会被接纳,所以我们采取了一些技术,火箭飞的时候尽可能主动地控制,让它迎着风去飞。举一个例子,特别小的汽车,你开的时候如果风是横向吹过来的话,汽车就容易失稳,但是你掉头顶着风飞,这个车就开得比较稳,我们这个原理也是一样的,我们通过这么一种措施来大幅提升了能力。

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    中国新一代“长征”运载火箭“首秀”,长征八号甲运载火箭如何做到使命必达?pc28走势咪牌

    火箭要想飞得更高,就得有更大的推力,末级火箭至关重要,它是指运载火箭的最后一级箭体,它的工作一般要持续到星箭分离,卫星入轨时才结束,因此,对性能的要求很高。对于长征八号甲来说,火箭的二级就是它的末级。

    目前长征八号系列运载火箭共三个构型,长八甲火箭作为最新入列的火箭,替换了更强大的芯二级和包络直径更大的整流罩,实现了运载能力和运载空间双提升,可满足地球中低轨道星座组网发射需求,中国航天科技集团曾耀祥表示:

    曾耀祥:以太阳同步轨道为例,长八不带助推的构型大概是3吨的运载能力,长八基本型是5吨级的运载能力,长八甲是7吨级的运载能力,实际上它就形成了3吨5吨7吨的一个能力梯度。根据我们的未来的国家中低轨互联网星座的需求,以及一些其他任务的需求,我们能够合理地选择相应的构型去执行任务。

    长八甲火箭将原来的氢氧末级直径从长八火箭的3米直径拓展为3米35直径,推力进一步提升。同时发动机系统的设计以及动力系统的设计也进行了简化,进一步减重,提升运载能力。中国航天科技集团冯耀辉介绍,在长八甲火箭中,新型膨胀循环氢氧发动机FY-75DA也完成了首飞,代表着液体动力再添一员“猛将”。

    冯耀辉:首先,YF-75DA发动机推力在YF-75D发动机基础上提升超过10%。为了实现大幅度的推力提升,其次,推力提升了,重量也在做减法。对于上面级发动机而言,发动机重量减轻多少,卫星载荷就能增加多少。研制团队通过系统级优化设计,减轻了发动机重量,大幅提升了推重比,提高了火箭的有效运载能力,使我国氢氧火箭技术水平跃升至世界前列。

    中国航天科技集团王旭说,通过这些技术改进使得我们目前在1100公里的倾斜轨道上,能够实现一箭多星。

    王旭:一个就是能力需要提升,因为咱们现在都是一次发射尽可能多的卫星,所以说对火箭的能力就要求越来越高,第二因为现在一箭多星发射对整流罩的空间需求量比较大,我们现在采用的是5米2的整流罩,确切地说也就是长征五号B火箭所采用的发射空间站的整流罩,目前这已经是国内直径最大的整合罩了。所以基于以上这两点,我们启动氢氧末级的研制。

    火箭的控制系统相当于火箭的神经中枢,它负责控制火箭飞行,指令从指控计算机发出,通过火箭上的电缆网传递给各个控制机构来执行指令,从而控制火箭“指哪打哪”。

    正因为长八甲火箭箭体的结构发生变化,包括直径、长度、质量和一些动态特性,以及模态特性等都有相应变化,所以对火箭控制系统的参数等方面也进行了全新设计,让长八甲火箭飞得又稳又准。

    中国航天科技集团 王聪:我们在硬件上采用了全新的一个机电静压的伺服,它是一个靠高压电驱动的伺服机构,和我们传统的采用发动机引流模式的伺服机构相比,简化了控制系统与动力系统之间的一个接口,从可靠性的提升角度来说,也是能够更好地支撑我们运载火箭的平稳的运行,包括它可靠地执行指令,与发动机之间减少一些耦合。

    据了解,从安全性、可靠性的角度出发,科研人员还为火箭配置了冗余备份模块,最大程度确保火箭首飞成功。

    王聪:通过器件和机构的冗余,能够保证在发生故障的情况下,我们还有可以使用的一些有效信息支撑火箭能够平稳飞行。

    监制丨樊新征

    记者丨张棉棉 程穗儿

    编辑丨章宗鹏

    责任编辑:章宗鹏