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中国长征六号火箭成功首飞 一箭20星创纪录  

2015-09-21 16:29:05|  分类: 中国军事 |  标签: |举报 |字号 订阅

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  中国一箭20星技术优于美俄 独步亚洲

一箭20星的长征六号新一代运载火箭新在哪里?

 

2015年9月20日7时01分,中国新型运载火箭长征六号在太原点火发射并取得成功,标志着中国长征系列家族再添新成员。长征6号一次性将20颗卫星送入距离地球524公里轨道,创亚洲之最。中国研制的液氧煤油发动机也一道完成首次飞行试验,标志着长征系列火箭从发动机到商业应用实现质的飞跃。

中国一箭20星数量位居世界第三

一箭多星顾名思义就是用一枚运载火箭同时或先后将数颗卫星送入地球轨道的发射技术。其发射方式优越,能充分利用火箭运载能力,降低卫星发射成本,使相关联的多颗卫星保持密切配合。

最早实现一箭多星的国家是美国。1960年,美国首次用一枚火箭发射两颗卫星,1961年实现一箭三星。随后,苏联多次用一枚火箭发射8颗卫星,欧洲航天局也掌握了这种发射技术。中国在1981年9月成功运用一枚“风暴一号”火箭将一组三颗“实践”二号卫星送入地球轨道,成为第四个独立掌握一箭多星发射技术的国家。

2008年以前,一箭多星的“多”长期维持个位数记录,印度率先将其打破。2008年04月28日,印度成功发射一枚自行研制的运载火箭。这枚四级PSLV-C9型火箭搭载10颗卫星上天,总质量达824千克。印度一箭十星的成功发射轰动了世界,创造了当时世界航天史的新纪录。由此,印度也成为第五个掌握一箭多星发射技术的国家。

2013年11月19日,美国轨道科学公司的“弥诺陶洛斯”火箭从东海岸外的瓦勒普斯岛美国航天局基地点火升空,创纪录地同时把29颗卫星送入地球轨道。

两天后,俄罗斯打破了该记录。11月21日,俄罗斯用一枚“第聂伯”运载火箭顺利发射32颗卫星。成为迄今为止,一箭多星的数量记录保持者。

长征6号技术超美俄前景无量

一箭多星技术从诞生之日起,就不是单纯的航天科技。冷战期间,美苏在一箭多星发射领域激烈追赶,不断刷新卫星同时发射数量纪录与多轨道释放能力,向对方炫耀弹道导弹多弹头分导技术的最新进展。时至今日,美俄两国仍不时借一箭多星较量导弹突防与反导拦截。

随着空间应用与民用需求的不断拓展,一箭多星因其优越的发射能力与高效率低成本等特征,在全球商业卫星发射领域备受欢迎。作为中国研制的新一代中小型运载火箭,长征6号从制造工艺到运输发射再到测控入轨,均代表了中国民用火箭技术的最高成就。技术水平与应用前景,超越美国“弥诺陶洛斯”火箭与俄罗斯“第聂伯”火箭,是当之无愧的世界第一。

设计制造上,长六火箭采用全箭数字化协同研发及一体化总装集成技术。首次采用大温差隔热复合材料夹层共底贮箱,将液氧与煤油两种温差大、正反压载荷不同的燃料“和谐共贮”,大幅减轻火箭自重。为满足多星发射需求,长六火箭在国内首次采用冯卡门复合材料全透波整流罩,使卫星整流罩具备了全向透波能力,改善全箭力学环境和卫星环境条件。

组装发射上,长六火箭首次采用中国最新研制的高压、大推力、无毒无污染补燃循环液氧煤油发动机。比之长二系列以及美俄同类型火箭使用的剧毒化学燃料发动机,更加安全环保宜于商业推广。另外,长六火箭颠覆了中国传统火箭分段运输、塔架组装再测试的发射模式,采用“三平”测发,火箭垂直伫立于发射车可一体化完成测试、燃料加注与地面运输,将发射准备周期由数天降低至几小时。

测控入轨上,长六火箭实现了箭上信息一体、供配电一体和地面测发控系统一体化,有效提高了火箭电气系统的先进性与可靠性。控制系统采用了“双八表捷联惯组导航”和“迭代制导”技术,利用地面测控网、导航星座和中继卫星,将天基和地基测控相结合,实现更高的导航精度,确保卫星入轨精度达到百米级,实现太空点对点的“上门投递”。

美国“弥诺陶洛斯”火箭与俄罗斯“第聂伯”火箭,均由洲际导弹改造而来。

一箭多星技术助力分导式弹道导弹

运载火箭与弹道导弹堪称一体双生。美国一箭29星所用“弥诺陶洛斯”火箭最早由和平卫士洲际导弹发展而来,属于5级运载火箭。而和平卫士洲际导弹早已于2005年退役。无独有偶的是,俄罗斯所用的第聂伯号运载火箭则是由RS-20“撒旦”洲际导弹改造而成,属于4级运载火箭。

实现一箭多星,首先是要提高火箭运载能力,能够把数量更多、质量更大的卫星送入轨道。其次要掌握稳定可靠的星-箭分离技术,使卫星分离后进入预定轨道而非“一分了事”无端制造太空垃圾。它对火箭性能和航天测控有着极高的技术要求。

此外,火箭飞行实时控制与星箭分离后各卫星入轨姿态调整也是实现一箭多星必须解决的难题。因此,当前能够进行一箭多星发射的国家无一不是弹道导弹技术领先的国家。一箭多星技术水平的高低,也反映了不同国家弹道导弹的威慑力。显然,中国正逐渐与美俄比肩,进入第一梯队。而完成一箭10星发射的印度只能算是入门级水平。

一箭多星发射常用两种方式,第一种是把多颗卫星一次送入相同或近似轨道,第二种是分次分批释放卫星,将不同种类不同需求的卫星同时送入近地轨道、同步轨道以及高轨道。而洲际导弹分导技术比一箭多星难度更高一筹,美俄为规避反导拦截提高突防能力,在核弹头小型化、真假弹头自主飞行等方面不所不用其极。 虽然印度烈火-5远程导弹发射成功,不过连核弹小型化都尚未解决的情况下,其处于初始水平的一箭10星技术显然不能为其核威慑力提供太大帮助。

不久之前,中国抗战阅兵高调展示的东风-5B洲际导弹无可置疑地表明中国拥有世界一流的分导核弹头技术。今天,长征-6号一箭20星的成功发射则宣布,中国在民用航天领域亦世界领先。

 

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