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【聚焦快舟】打造“金牌火箭” 服务商业航天

——中国航天科工航天三江九部研制快舟一号甲固体运载火箭侧记

发布时间:2018-10- 09    信息来源: 航天三江

大漠戈壁,金叶蓝天。中秋刚过的东风航天城秋高气爽,正是一年中最美的时节。9月29日,由中国航天科工航天三江九部抓总研制的快舟一号甲固体运载火箭成功将微厘空间一号试验卫星送入预定轨道,航天三江第二次商业发射任务圆满完成。快舟一号甲通用型固体运载火箭的美誉在业内也愈发响亮。

跃上商业航天领域前台

在2016年4月24日首个“中国航天日”,航天三江与长光公司签订国内首单商业发射合同的那一刻,就注定了快舟一号甲通用型固体运载火箭的不平凡。

快舟一号甲通用型固体运载火箭的前身——快舟一号运载火箭是世界上首个星箭一体,我国首个具有快速集成、快速入轨、栅格舵等创新特点的小型固体运载火箭。在2013年和2014年,航天科工已经成功发射了“快舟一号”和“快舟二号”两颗对地观测卫星,开创了我国用固体运载火箭成功发射卫星的先河。

立足互联网时代下商业航天发射服务,快舟一号甲通用型固体运载火箭是在快舟一号火箭基础上适应性改进的一型低成本、高可靠性的通用型运载火箭,采用国际通用接口,主要为300公斤级低轨小卫星提供发射服务。

为适应“一箭三星”发射和卫星包络、任务轨道等需求,快舟一号甲从总体方案、理论外形、弹道方案到分离释放及钝化方案等均进行了大量的更改与重新设计,由此引起结构系统、控制系统、测控系统等都发生了不小的变化。以快舟系列总师梁纪秋为首的快舟一号甲团队全身心投入到快舟一号甲这条战线上,无论是在与发射场、测控场、卫星方沟通协调,在武汉、孝感、远安总装测试及靶场测试过程中的通宵达旦、全力排故,在评审、复查、协调会上抛砖引玉、出谋划策;还是在电脑屏幕前奋笔疾书、日思夜想,都留下了设计人员的身影与足迹。

火箭完成飞行任务离不开控制系统的有效运转,而在控制系统单机设备中,飞行时间最长、功能最多、组成最复杂的就是火箭“大脑”——箭载计算机。九部4室项目团队群策群力、大力创新,既充分继承以往成熟的设计经验,又采用了大量首次使用的新技术,最终成功研制成功了多功能、高集成度、高通用化程度的箭载中心计算机。

2017年1月9日,快舟一号甲固体运载火箭以“一箭三星”的方式,将吉林一号灵巧视频03星等卫星准确送入预定轨道,圆满履行首个商业发射合同,实现了航天科工在商业航天领域的良好开局。

奋斗是青春最高的礼赞

首单履约成功,航天三江开启商业航天“快舟”模式,这一次,从签订合同到履约发射仅用了四个多月的时间。

年轻是九部快舟团队的名片,随本次发射任务进入试验场的42名九部试验队员,35岁以下的青年科研人员占到了半数以上。7月初,接到搭载卫星更改通知后,九部快舟团队开始了紧锣密鼓的改进设计。空间总体组负责弹道规划的韩通、负责液体姿控系统技术总体协调的张健鹏,以及负责试验总体的常子原和负责总体协调的魏其统统为“90后”。他们在“团结争气、开拓创新、巧干实干、张弛有度”的科室文化的熏陶下,表现得非常出色。尤其是“新晋奶爸”韩通,虽然工作只有4年时间,但安控、精度、弹道射表等数据的沟通协调工作都由他独当一面不在话下。

九部13室王志军带领的由叶昌、郭一江、鲍晓强、钟扬威、贾昆组成的控制理论及仿真试验团队,在进场前就没日没夜地驻扎在武汉实验室、孝感厂房等地进行控制系统的算法设计及仿真验证工作。这个平均年龄不到35岁、工作年限只有三到五年的团队,却已执行过多次试验任务,被称为“箭上大脑核心算法设计团队”。

在快舟一号甲运载火箭研制过程中,针对风场环境恶劣、喷管延时大等情况,设计团队采用继承+优化的设计策略,特别是对核心控制算法设计开展高覆盖性的仿真测试,确保了算法设计的可靠性及鲁棒性,成功将微厘空间一号系统S1试验卫星以超高精度送入预定轨道,创造国内火箭发射卫星入轨精度的记录。此次试验对于刚入职一年、第一次在试验现场见证成功的钟扬威来说,那种航天人独有的自豪感不禁油然而生。

担当使得青春更加厚重

快舟一号甲运载火箭采取了地基+天基接力的测控方案,从火箭起飞的那一刻起,地面遥测车实时接收箭上遥测信号,随后由天链中继卫星转发箭上遥测信号至地面站接收,通过地基测控到天基测控的“接力”,从而实现对箭上关键参数的实时监测。这不仅增强了快速响应能力,大幅度提高测控覆盖范围,延长测控弧段,而且由于减少了地面站数量及其维护费用,也显著降低了测控成本。此外,天基测控系统和地基测控系统相互配合、相互备份,可以提高测控数传的可靠性,降低测控风险,对快舟一号甲火箭的发射具有重要意义。

“此次快舟一号甲运载火箭的成功发射,还创造了运载火箭天基测控应用的多个之最:返向链路传输为当前运载火箭天基测控数据传输的最高码率;箭上无间断无误码工作时长为当前运载火箭天基测控连续无误传输的最长纪录。远程控制测试系统最简易,操作最快捷,一体化、智能化的优点十分明显。”谈到工作,这个多数为女性的九部7室遥测团队显得极为自豪,她们说:“无论是谁,能肩负航天报国的使命,都是一件值得骄傲的事情”。

作为2018年湖北省青年五四奖章、中国航天科工首届青年先锋称号获得者,九部空间总体室主任、总师助理胡长伟曾说:“航天是一场伟大的探险,无数先辈们勇往直前,出色地履行了他们的职责。我们作为这项伟大事业的继承者,将不驰于空想,不骛于虚声,继续前进,方能在这个新时代有新作为。”(文/孙琳琳 王均武)

 

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