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今天中午,中国运载火箭技术研究院(以下简称火箭院)就长征八号运载火箭的有关情况回答了记者提问。

记者:长征八号火箭是怎样的一个具体立项背景?

火箭院:随着人类和平利用空间事业迅猛发展,中低轨卫星发射需求越来越旺盛,而目前我国在发射3吨至4.5吨太阳同步轨道(SSO)卫星方面,还缺乏合适的运载工具。利用在役火箭的共用技术和产品,构建新一代中型运载火箭填补太阳同步轨道卫星发射需求空白,显得尤为急迫。

我国在新一代运载火箭的论证过程中,以液氧煤油和液氢液氧发动机为基础,提出了新一代大、中、小型运载火箭的发展构想,并通过二十多年的预研和工程研制,成功研制了长征五号、长征七号等新一代运载火箭,形成了2.25米、3.35米、5米直径通用模块,我国新一代运载火箭形成了“通用化、系列化、组合化”发展的思路。

长征八号运载火箭采用绿色环保液体推进剂,按照模块化组合的思路进行研制,充分吸收了在役和新一代运载火箭研制成果,具有良好的继承性、先进性、适应性和经济性,可以填补我国太阳同步轨道运载能力空白,满足未来中低轨高密度发射任务需求

记者:长八火箭在填补我国太阳同步轨道运载能力方面有哪些具体体现?

火箭院:我国现役常规运载火箭中,主打太阳同步轨道的火箭运载能力为1吨-3吨级;而新一代运载火箭中长征十一号火箭是固体小火箭,主打快速补网;长征六号是液体小型运载火箭,太阳同步轨道能力为1吨级;长征七号火箭是中型火箭,主要负责货运飞船任务,近地轨道运载能力14吨;长征五号火箭是大型火箭,主打高轨和深空探测任务;长征五号B运载火箭主要负责低轨空间站建设,近地轨道运载能力25吨级。

而在太阳同步轨道上,对于3吨级以上,到5吨级左右,缺少一型合适的火箭进行发射。长征八号火箭能力到5吨级,去掉两个助推器,能力到3吨级,正好可以填补这个能力区间。

记者:长征八号火箭有哪些新技术、新特点?

火箭院第一,突破基于模块组合的快速集成设计,推动我国新一代运载火箭模块化、组合化、系列化发展

长征八号运载火箭工程研制遵循“模块化、系列化、组合化”的发展思路,充分继承在役型号的产品和技术,借鉴已有的试验验证成果,实现型号快速集成研制。基于现有模块组合开展设计,开创了逆向设计的先河,以模块产品为约束,采用发动机节流、风修弹道设计、主动减载、载荷精细化等多项技术进行迭代优化闭环,以最小代价、最快时间完成集成研制。

长征八号火箭是我国首个研制中未开展全箭模态试验的中大型火箭,采用虚实结合的模态分析技术。全箭动特性数据在已有模块试验数据及动力学模型的基础上,通过全箭动力学模型组装和数值仿真计算获取。通过长征八号的研制探索,为后续其它大型、重型火箭的模态综合技术奠定基础,大幅缩短研制周期、降低研制费用。

第二,突破了大静不稳火箭主动减载控制技术,同时兼顾提升对故障的适应能力,为结构轻质化、飞行智慧化打下坚实基础

长征八号火箭由于受到了现有模块结构特性的限制,其遇到了静不稳定度大的难题,同时对减载控制等提出很高要求。通过深入研究分析各种减载稳定控制方法,采用基于角速率和横法向过载信息融合的自适应减载控制技术,提升了轻质贮箱结构对时变不确定风场的适应性,实现了主动减载的目的。

设计了基于控制效果的喷管极性辨识和控制重构算法,开展了滑行段飞行故障在线辨识,具备了特定故障工况下自主进行姿态控制重构的能力,提升了火箭飞行控制的适应性和智能化水平。

第三,发动机推力调节技术的首次工程应用,提升了运载火箭任务适应性,推进了运载火箭重复使用技术的发展

长征八号运载火箭在飞行中对液体火箭发动机进行节流控制,这在我国运载火箭中是首次工程应用。该技术将大幅提升总体设计优化能力,助力提升火箭的任务适应能力。同时发动机推力调节技术的使用,将为后续我国一次性运载火箭重复使用技术提前进行相关技术验证,为我国重复使用运载火箭研制打下坚实基础。

记者:这次发射的长八火箭为那种构型?后续长八在构型方面还有那些发展?

火箭院:本次发射的长征八号火箭,采用芯级捆绑2枚助推器构型,全长约50.3米,起飞质量约356吨,起飞推力约480吨。

火箭芯一级直径3.35米,配置2台120吨级YF-100液氧煤油发动机;捆绑两枚助推器,直径2.25米,各配置1台120吨级YF-100液氧煤油发动机;芯二级直径3米,配置2台8吨级YF-75氢氧发动机;整流罩直径4.2米。

后续还将会发展一款融合型的长征八号火箭,实现电气一体化、两平一垂快速发射、提升经济性的火箭

记者:长八火箭的创新性、融合性、发展性具体指的是什么?

火箭院:我们来具体介绍一下。创新性方面,首飞火箭突破和应用了一批关键技术,实现了包括基于模块组合的快速集成设计技术、发动机节流应用技术,动特性获取技术、姿控设计等重要的技术项目,其中发动机推力调节是国内火箭的首次工程应用,长征八号火箭也是国内首个未开展全箭模态试验的中大型火箭;同时在管理流程中,首次推行项目制的管理尝试;在发射场,施行精细化流程管理。

融合性方面,长征八号火箭体现了继承与融合的特点,一方面充分吸收和继承了现役火箭和新一代火箭的成果和先进技术,另一方面又结合自身特点开展新技术的验证与应用,实现了继承与创新的高度融合。

发展性方面,目标定位为中低轨的主力火箭,后续还将不断改进,提升经济性、提升竞争力;长征八号火箭还将打造成为新技术验证的试验平台,为后续智慧化、可重复使用等新技术进行搭载验证。

记者:与其它几型新一代火箭相比,长八有什么特别之处?

火箭院第一,使命不同。长征八号火箭立项之初,使命目标就和其他火箭有一定差异,长征八号火箭更多以市场需求为导向,进行研制,从能力指标、经济性、可靠性等综合考虑,实现工程研制的最优;

第二,研制的新模式。长征八号火箭在研制过程中就践行了低成本的思路,首飞的产品均为自筹,这与其他新一代火箭的研制完全不同,这也让设计人员、参试人员真正感觉到这是我们自己的火箭,要为它负责;

第三,高度的适应性。长征八号火箭立项之初没有自己的发射工位,首飞也是借用了长征七号火箭的发射工位,这也要求我们火箭在设计时考虑箭上与地面的兼容性,如何能适应现有的发射工位。而其他火箭的研制,均配套了独立的发射工位和相关设备。

记者:长八火箭在商业方面有何优势?

火箭院一是性价比高:长征八号火箭自研制之初,就充分考虑了技术与经济的一体化,通过包括项目制的尝试、高继承性等,降低研发的成本,后续的融合型火箭更是通过提升工艺方法、一体化设计等降低生产成本,降低配套成本,实现火箭的成本有效控制。而且长征八号火箭本身运载能力达到5吨级,而起飞规模为356吨,运载效率在国内火箭中是名列前茅的,运载能力的提升、成本的下降,必然会带来很高的性价比。

二是履约速度快。从签署发射服务合同到实施发射缩短至一年,如果是组网发射,批量采购,可以实现批量化生产,组网建设周期将进一步缩短;

三是可靠性高。长征八号火箭继承了已有型号的成熟模块,飞行可靠性经过了充分验证,而且新一代火箭的研制准则较以往更为合理,可靠性设计考虑的更充分,可以有效保障任务实施的可靠性;

四是服务意识好。长征八号火箭研制团队对市场的重要性有充分认识,自研制之初就表现出了良好的市场意识,积极主动的为卫星、为用户服务。

记者:长征八号火箭的LOGO设计中蕴含了什么样的意义?

火箭院:采用红色和蓝色的两个主体图样形成了“8”字,同时红色为火箭的飞行轨迹,红色下部用散块代表火箭尾焰,最下部三行的散块形成数字“3”,代表我们是继承了长征三号甲系列火箭的模块;蓝色代表天际,其中下部采用了深色7条蓝带,代表我们继承了长征七号火箭的模块;“8”字周围5颗星星代表了本次任务的5颗卫星。

记者:长八火箭对于未来航天发展方面有哪些意义?

火箭院:它填补了我国运载火箭低轨运载能力空白,有助于卫星实现相应领域的快速发展。

打造了一款新技术验证的试验平台,可以在火箭上进行可重复、智慧化、无人值守等新技术的验证与应用。

记者:长八火箭未来主要的应用方向有哪些?

火箭院:长征八号火箭可以完成低中高轨道甚至深空探测等多种任务,可以以一箭一星、一箭多星的形式进行发射,可以承担低轨卫星互联网系统组网发射,各类卫星发射等任务。

文、图:广州日报全媒体记者 肖欢欢 通讯员 王伟童
广州日报全媒体编辑 李凤荷