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专家解读长征八号:长八强调成本或者在周期上的适应性

2020-12-24 09:41:06来源:科技日报  

12月22日,我国长征八号运载火箭(下文简称长征八号或者长八)作为我国“火箭家族”中首个开启可回收、可复用式的火箭“新丁”,在海南文昌成功发射。

长八作为我国首款国家立项的商业运载火箭,未来将成为我国主力中型火箭,承担商业发射的重任。那么,长征八号究竟有哪些“绝活儿”?对于长征八号的发射,整个研制过程有哪些亮点?长八当中哪个“积木”是最关键的环节,跟其他火箭家族的成员相比,哪些是最新、也是最重要的革新?

12月22日,在腾讯新闻“空天计划”推出的《星空对话》栏目第二中,主持人张天娇对话中国科学院空天飞行科技中心信息电子技术部主任,高级工程师朱永泉,中国航天系统科学与工程研究院规划推进研究所战略研究总师,《中国航天》新媒体执行主编张京男,解读长征八号背后的奥秘。

长八强调成本或者在周期上的适应性

长征八号的体型看起来非常高挑,看起来比“胖五”瘦,在火箭家族当中它有哪些优势呢?

“其实跟‘胖五’相比,其他火箭比如长八、长二、长三都是瘦子,它们都是苗条的。”张京男说,长五是五米的直径,长八跟其他火箭比较相似是三米三五的,助推器是两米二五,它的上面比芯一级稍微瘦弱一点点。

“在技术上,长八是面向商业化的市场,因为商业化市场追求的是商业的经济性,以及市场的竞争力,所以并不强调技术的先进性,而是强调成本或者在周期上的适应性。”张京男说,它的关键技术,在下半部分也就是一级跟助推器,主要是来自于长征七号火箭一级的结构。长七是四个助推器,而长八是两个助推器,助推器的型号和性能是完全一样的。

张京男进一步解读,芯一级是由两台液发100(YF-100)发动机组成的,每一个助推器由一台发动机提供动力;可以这么理解,整个一级是四台YF-100,这样算下来四个120吨推力,也就是480吨推力推动整个360吨的火箭进入太阳同步轨道(SSO),或者是地球同步转移轨道,就到了36000公里的高度了。

“SSO的运力是2.8吨,GEO的运力是将近5吨。通过这样模块化的设计来降低成本,包括二级也是,直接沿用了长征三号甲火箭的第三级。从成熟火箭的某一级上直接移植过来的,也是两台YF-75发动机,采用的是非常成熟的液氢液氧的发动机作为二级的动力,这样形成一个整体的系统,从而具有商业上的竞争性和研制周期上的优势,为后续打开国内外市场奠定了很好的基础。简单地说,可以理解为搭积木,就像搭乐高积木一样,把成熟的两块东西拼在一起,就具备了一个非常良好的优势。”张京男说。

长八采用模块化、组合化和系列化开展

长八当中哪个“积木”是最关键的环节,跟其他火箭家族的成员相比,哪些是最新、也是最重要的革新?

朱永泉指出,现在这一款新型的长八新一代的火箭,是采用模块化、组合化和系列化,也就是“三化”开展的系列研究,相当于长征七号的芯一级加助推,然后加上长征三甲的三子级,相当于是用液氧煤油模块和氢氧模块“搭积木”。这两部分都很关键,没有说哪一个不关键的,都很关键。

“虽然是搭积木的,但是本身作为一款运载火箭来说,简单搭的话还是有很多需要改进的地方。如果我们按照简单的搭积木做的话,想象是很简单,就是把长七的一级,加上一个三甲的三级直接摞到一起,但其实里面还是有很多很关键的地方。”朱永泉说。

朱永泉表示,首先是液氧燃油和氢氧两种推进剂。长八这次使用的是长七的发射工位,这个工位之前没有氢氧系统的,所以要适应发射工位的话,需要把氢氧系统接到发射工位上,这是一个挑战。这相当于面对氢氧需要适配整个的一套从地面加注到整个上面,相当于增加了一系列的东西,难度比较大。

“其次,长八主要目标面向的是SSO轨道,这个轨道有一个特点,相对于太阳其轨道面是不变的,特别利于遥感,主要是遥感卫星的部署。而且现在SSO轨道的运载能力,目前基本上包括二丙,长二、长四系列都到三吨左右。长八主要是面向SSO轨道五吨左右的载荷去做的任务,整个部分对于完善我们长征系列运载火箭的型谱是一个非常好的有力的补充。”朱永泉说。

(马爱平)

责任编辑:hnmd003

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