3月12日凌晨，長征八號遙六運(yùn)載火箭在海南商業(yè)航天發(fā)射場（以下簡稱“海南商發(fā)”）一號發(fā)射工位點(diǎn)火升空，以“一箭十八星”方式，成功將千帆星座第五批組網(wǎng)衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。本次發(fā)射既是海南商發(fā)一號工位的“首秀”，也是長八火箭首次依托專屬工位執(zhí)行任務(wù)，標(biāo)志著我國商業(yè)航天高密度發(fā)射能力實現(xiàn)重大突破。

海南商業(yè)航天發(fā)射場一號發(fā)射工位。新華社記者 蒲曉旭攝

“7+7測發(fā)周期”，頻次更快

  2024年11月30日，海南商發(fā)二號工位首發(fā)成功。此次任務(wù)，一號工位首飛告捷，標(biāo)志著我國首個商業(yè)航天發(fā)射場已具備雙工位發(fā)射能力。

  走近剛剛經(jīng)歷首飛的一號工位，空氣中仍殘留著火箭尾焰的余溫。指著塔架底部雙向?qū)Я麇F上殘留的水跡，海南商發(fā)建設(shè)任務(wù)專班主任張國棟說：“區(qū)別于傳統(tǒng)的地下導(dǎo)流槽，一號工位用雙向?qū)Я麇F進(jìn)行地面排導(dǎo)，分流火箭發(fā)射時發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的熱量。”

  未來，一號工位將采用“7+7測發(fā)周期”計劃，即7天準(zhǔn)備發(fā)射、7天恢復(fù)設(shè)備。如何滿足快節(jié)奏的發(fā)射頻率對發(fā)射工位性能的更高要求？

  “無論是建設(shè)還是設(shè)備恢復(fù)，都要快！要更快！”張國棟表示，為降低火箭點(diǎn)火后對地面設(shè)備造成的燒蝕和破壞，一號工位采用了擠壓式噴水系統(tǒng)，通過使用高壓大流量噴水，保護(hù)地面設(shè)備并形成水幕，降溫降噪效率提升30%，同時減少發(fā)射后設(shè)備恢復(fù)的時間，而且該系統(tǒng)無需額外動力輸水，維護(hù)周期縮短50%，為高頻次發(fā)射奠定了基礎(chǔ)。

  此外，首次實現(xiàn)加注后前端無人值守、首創(chuàng)地面導(dǎo)流裝置、具備二級液氧全過冷加注能力、測控系統(tǒng)100%自主可控等技術(shù)突破，也成為一號工位打造國際一流發(fā)射工位的最大底氣。

“智慧發(fā)射場系統(tǒng)”，管理更便捷

  在此次火箭發(fā)射前的準(zhǔn)備過程中，測發(fā)指揮大廳的工作人員“足不出戶”就能隨時查看、監(jiān)控整個海南商發(fā)的所有系統(tǒng)，這離不開“智慧發(fā)射場系統(tǒng)”的“運(yùn)籌帷幄”。

  “‘智慧發(fā)射場系統(tǒng)’是海南商發(fā)的‘大腦’和‘中樞神經(jīng)’，采用一體化測發(fā)指揮信息融合技術(shù)，全域指揮管控發(fā)射任務(wù)全要素，全面提高海南商發(fā)的運(yùn)行管理效率和智慧應(yīng)用水平。”“智慧發(fā)射場系統(tǒng)”總設(shè)計師劉巧珍介紹，在所屬系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)故障時，該系統(tǒng)還可以第一時間清晰、直觀地標(biāo)注出故障點(diǎn)的位置，大大提升故障排查效率。

  此次發(fā)射任務(wù)中，“智慧發(fā)射場系統(tǒng)”還首次擴(kuò)充了海南商發(fā)的健康管理功能，一旦出現(xiàn)異常情況，能夠迅速診斷并提出解決方案，再反映至綜合運(yùn)維管理平臺。“平臺不但能清晰查看海南商發(fā)所有設(shè)備健康狀態(tài)，還能在設(shè)備接近壽命期限時發(fā)出提醒，從而減少大量的人工巡檢作業(yè)。同時，得益于遠(yuǎn)控電磁閥和調(diào)壓閥的研制成功，工作人員只需點(diǎn)擊幾個按鍵，就能完成原本需要人員到現(xiàn)場手動完成的加注、調(diào)壓等工作。”在劉巧珍看來，這些都大大提高了一號工位的自動化和無人值守水平。

“強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合”，發(fā)射密度更高

  “長八火箭的運(yùn)載效率與能力，在國內(nèi)同級別中型火箭中位居前列，尤其適用于太陽同步軌道及低軌道大型星座組網(wǎng)任務(wù)。其模塊化設(shè)計可靈活適配多種構(gòu)型，為1100公里軌道衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供最優(yōu)解決方案。”長征八號系列火箭總設(shè)計師宋征宇介紹。

  作為長征系列運(yùn)載火箭面向商業(yè)航天市場的先驅(qū)者，長八火箭如何適應(yīng)商業(yè)航天快速響應(yīng)、降本增效的新要求？

  此次發(fā)射任務(wù)中，長八火箭與一號工位“強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合”，突破性采用“新三垂測發(fā)模式”，將箭體分段垂直轉(zhuǎn)運(yùn)，芯一級助推組合體、芯二級箭體、星罩組合體分別通過公路運(yùn)輸至發(fā)射區(qū)后完成總裝——這一模式大幅降低了發(fā)射成本和廠房占用時間，未來有望實現(xiàn)每周一次發(fā)射的高密度任務(wù)需求。

  “我們還首創(chuàng)了‘脈動式生產(chǎn)測試發(fā)射一體化’模式，在海南總裝測試廠房內(nèi)配備雙脈動生產(chǎn)線與3個垂直工位，實現(xiàn)火箭生產(chǎn)、測試、發(fā)射全流程高效銜接。”宋征宇告訴記者，通過精簡發(fā)射場流程、優(yōu)化測發(fā)隊伍配置，火箭研制團(tuán)隊將傳統(tǒng)出廠測試與發(fā)射場測試結(jié)合，工作效率提升了30%以上。

  作為我國新一代中型運(yùn)載火箭的主力型號，長八火箭此前均在文昌航天發(fā)射場發(fā)射。“隨著專屬工位的啟用，長八火箭的年發(fā)射能力將實現(xiàn)跨越式增長。”長征八號系列火箭總指揮肖耘表示，今年長八火箭將承擔(dān)多批次組網(wǎng)發(fā)射任務(wù)，專屬工位的高效運(yùn)作能力可顯著縮短任務(wù)周期，為商業(yè)用戶提供更快捷、可靠的服務(wù)。