【文匯網訊】據鳳凰網21日報道,9月20日7時01分,中國新型運載火箭長征六號在太原點火發射並取得成功,標誌著中國長征系列家族再添新成員。長征6號一次性將20顆衛星送入距離地球524公里軌道,創亞洲之最。中國研製的液氧煤油發動機也一道完成首次飛行試驗,標誌著長征系列火箭從發動機到商業應用實現質的飛躍。
中國一箭20星數量位居世界第三
一箭多星顧名思義就是用一枚運載火箭同時或先後將數顆衛星送入地球軌道的發射技術。其發射方式優越,能充分利用火箭運載能力,降低衛星發射成本,使相關聯的多顆衛星保持密切配合。
最早實現一箭多星的國家是美國。1960年,美國首次用一枚火箭發射兩顆衛星,1961年實現一箭三星。隨後,蘇聯多次用一枚火箭發射8顆衛星,歐洲航天局也掌握了這種發射技術。中國在1981年9月成功運用一枚「風暴一號」火箭將一組三顆「實踐」二號衛星送入地球軌道,成為第四個獨立掌握一箭多星發射技術的國家。
2008年以前,一箭多星的「多」長期維持個位數記錄,印度率先將其打破。2008年04月28日,印度成功發射一枚自行研製的運載火箭。這枚四級PSLV-C9型火箭搭載10顆衛星上天,總質量達824千克。印度一箭十星的成功發射轟動了世界,創造了當時世界航天史的新紀錄。由此,印度也成為第五個掌握一箭多星發射技術的國家。
2013年11月19日,美國軌道科學公司的「彌諾陶洛斯」火箭從東海岸外的瓦勒普斯島美國航天局基地點火升空,創紀錄地同時把29顆衛星送入地球軌道。
兩天後,俄羅斯打破了該記錄。11月21日,俄羅斯用一枚「第聶伯」運載火箭順利發射32顆衛星。成為迄今為止,一箭多星的數量記錄保持者。
長征6號技術超美俄前景無量
一箭多星技術從誕生之日起,就不是單純的航天科技。冷戰期間,美蘇在一箭多星發射領域激烈追趕,不斷刷新衛星同時發射數量紀錄與多軌道釋放能力,向對方炫耀彈道導彈多彈頭分導技術的最新進展。時至今日,美俄兩國仍不時借一箭多星較量導彈突防與反導攔截。
隨著空間應用與民用需求的不斷拓展,一箭多星因其優越的發射能力與高效率低成本等特徵,在全球商業衛星發射領域備受歡迎。作為中國研製的新一代中小型運載火箭,長征6號從製造工藝到運輸發射再到測控入軌,均代表了中國
民用火箭技術的最高成就。技術水平與應用前景,超越美國「彌諾陶洛斯」火箭與俄羅斯「第聶伯」火箭,是當之無愧的世界第一。
設計製造上,長六火箭採用全箭數字化協同研發及一體化總裝集成技術。首次採用大溫差隔熱複合材料夾層共底貯箱,將液氧與煤油兩種溫差大、正反壓載荷不同的燃料「和諧共貯」,大幅減輕火箭自重。為滿足多星發射需求,長六火箭在國內首次採用馮卡門複合材料全透波整流罩,使衛星整流罩具備了全向透波能力,改善全箭力學環境和衛星環境條件。
組裝發射上,長六火箭首次採用中國最新研製的高壓、大推力、無毒無污染補燃循環液氧煤油發動機。比之長二系列以及美俄同類型火箭使用的劇毒化學燃料發動機,更加安全環保宜於商業推廣。另外,長六火箭顛覆了中國傳統火箭分段運輸、塔架組裝再測試的發射模式,採用「三平」測發,火箭垂直佇立於發射車可一體化完成測試、燃料加注與地面運輸,將發射準備週期由數天降低至幾小時。
測控入軌上,長六火箭實現了箭上信息一體、供配電一體和地面測發控系統一體化,有效提高了火箭電氣系統的先進性與可靠性。控制系統採用了「雙八表捷聯慣組導航」和「迭代制導」技術,利用地面測控網、導航星座和中繼衛星,將天基和地基測控相結合,實現更高的導航精度,確保衛星入軌精度達到百米級,實現太空點對點的「上門投遞」。
一箭多星技術助力分導式彈道導彈
運載火箭與彈道導彈堪稱一體雙生。美國一箭29星所用「彌諾陶洛斯」火箭最早由和平衛士洲際導彈發展而來,屬於5級運載火箭。而和平衛士洲際導彈早已於2005年退役。無獨有偶的是,俄羅斯所用的第聶伯號運載火箭則是由RS-20「撒旦」洲際導彈改造而成,屬於4級運載火箭。
實現一箭多星,首先是要提高火箭運載能力,能夠把數量更多、質量更大的衛星送入軌道。其次要掌握穩定可靠的星-箭分離技術,使衛星分離後進入預定軌道而非「一分了事」無端製造太空垃圾。它對火箭性能和航天測控有著極高的技術要求。
此外,火箭飛行實時控制與星箭分離後各衛星入軌姿態調整也是實現一箭多星必須解決的難題。因此,當前能夠進行一箭多星發射的國家無一不是彈道導彈技術領先的國家。一箭多星技術水平的高低,也反映了不同國家彈道導彈的威懾力。顯然,中國正逐漸與美俄比肩,進入第一梯隊。而完成一箭10星發射的印度只能算是入門級水平。
一箭多星發射常用兩種方式,第一種是把多顆衛星一次送入相同或近似軌道,第二種是分次分批釋放衛星,將不同種類不同需求的衛星同時送入近地軌道、同步軌道以及高軌道。而洲際導彈分導技術比一箭多星難度更高一籌,美俄為規避反導攔截提高突防能力,在核彈頭小型化、真假彈頭自主飛行等方面不所不用其極。 雖然印度烈火-5遠程導彈發射成功,不過連核彈小型化都尚未解決的情況下,其處於初始水平的一箭10星技術顯然不能為其核威懾力提供太大幫助。
不久之前,中國抗戰閱兵高調展示的東風-5B洲際導彈無可置疑地表明中國擁有世界一流的分導核彈頭技術。今天,長征-6號一箭20星的成功發射則宣佈,中國在民用航天領域亦世界領先。
|