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          【聚焦快舟】打造“金牌火箭” 服務商業航天

          ——中國航天科工航天三江九部研制快舟一號甲固體運載火箭側記

          發布時間:2018-10-09    信息來源: 航天三江

          大漠戈壁,金葉藍天。中秋剛過的東風航天城秋高氣爽,正是一年中最美的時節。9月29日,由中國航天科工航天三江九部抓總研制的快舟一號甲固體運載火箭成功將微厘空間一號試驗衛星送入預定軌道,航天三江第二次商業發射任務圓滿完成??熘垡惶柤淄ㄓ眯凸腆w運載火箭的美譽在業內也愈發響亮。

          躍上商業航天領域前臺

          在2016年4月24日首個“中國航天日”,航天三江與長光公司簽訂國內首單商業發射合同的那一刻,就注定了快舟一號甲通用型固體運載火箭的不平凡。

          快舟一號甲通用型固體運載火箭的前身——快舟一號運載火箭是世界上首個星箭一體,我國首個具有快速集成、快速入軌、柵格舵等創新特點的小型固體運載火箭。在2013年和2014年,航天科工已經成功發射了“快舟一號”和“快舟二號”兩顆對地觀測衛星,開創了我國用固體運載火箭成功發射衛星的先河。

          立足互聯網時代下商業航天發射服務,快舟一號甲通用型固體運載火箭是在快舟一號火箭基礎上適應性改進的一型低成本、高可靠性的通用型運載火箭,采用國際通用接口,主要為300公斤級低軌小衛星提供發射服務。

          為適應“一箭三星”發射和衛星包絡、任務軌道等需求,快舟一號甲從總體方案、理論外形、彈道方案到分離釋放及鈍化方案等均進行了大量的更改與重新設計,由此引起結構系統、控制系統、測控系統等都發生了不小的變化。以快舟系列總師梁紀秋為首的快舟一號甲團隊全身心投入到快舟一號甲這條戰線上,無論是在與發射場、測控場、衛星方溝通協調,在武漢、孝感、遠安總裝測試及靶場測試過程中的通宵達旦、全力排故,在評審、復查、協調會上拋磚引玉、出謀劃策;還是在電腦屏幕前奮筆疾書、日思夜想,都留下了設計人員的身影與足跡。

          火箭完成飛行任務離不開控制系統的有效運轉,而在控制系統單機設備中,飛行時間最長、功能最多、組成最復雜的就是火箭“大腦”——箭載計算機。九部4室項目團隊群策群力、大力創新,既充分繼承以往成熟的設計經驗,又采用了大量首次使用的新技術,最終成功研制成功了多功能、高集成度、高通用化程度的箭載中心計算機。

          2017年1月9日,快舟一號甲固體運載火箭以“一箭三星”的方式,將吉林一號靈巧視頻03星等衛星準確送入預定軌道,圓滿履行首個商業發射合同,實現了航天科工在商業航天領域的良好開局。

          奮斗是青春最高的禮贊

          首單履約成功,航天三江開啟商業航天“快舟”模式,這一次,從簽訂合同到履約發射僅用了四個多月的時間。

          年輕是九部快舟團隊的名片,隨本次發射任務進入試驗場的42名九部試驗隊員,35歲以下的青年科研人員占到了半數以上。7月初,接到搭載衛星更改通知后,九部快舟團隊開始了緊鑼密鼓的改進設計??臻g總體組負責彈道規劃的韓通、負責液體姿控系統技術總體協調的張健鵬,以及負責試驗總體的常子原和負責總體協調的魏其統統為“90后”。他們在“團結爭氣、開拓創新、巧干實干、張弛有度”的科室文化的熏陶下,表現得非常出色。尤其是“新晉奶爸”韓通,雖然工作只有4年時間,但安控、精度、彈道射表等數據的溝通協調工作都由他獨當一面不在話下。

          九部13室王志軍帶領的由葉昌、郭一江、鮑曉強、鐘揚威、賈昆組成的控制理論及仿真試驗團隊,在進場前就沒日沒夜地駐扎在武漢實驗室、孝感廠房等地進行控制系統的算法設計及仿真驗證工作。這個平均年齡不到35歲、工作年限只有三到五年的團隊,卻已執行過多次試驗任務,被稱為“箭上大腦核心算法設計團隊”。

          在快舟一號甲運載火箭研制過程中,針對風場環境惡劣、噴管延時大等情況,設計團隊采用繼承+優化的設計策略,特別是對核心控制算法設計開展高覆蓋性的仿真測試,確保了算法設計的可靠性及魯棒性,成功將微厘空間一號系統S1試驗衛星以超高精度送入預定軌道,創造國內火箭發射衛星入軌精度的記錄。此次試驗對于剛入職一年、第一次在試驗現場見證成功的鐘揚威來說,那種航天人獨有的自豪感不禁油然而生。

          擔當使得青春更加厚重

          快舟一號甲運載火箭采取了地基+天基接力的測控方案,從火箭起飛的那一刻起,地面遙測車實時接收箭上遙測信號,隨后由天鏈中繼衛星轉發箭上遙測信號至地面站接收,通過地基測控到天基測控的“接力”,從而實現對箭上關鍵參數的實時監測。這不僅增強了快速響應能力,大幅度提高測控覆蓋范圍,延長測控弧段,而且由于減少了地面站數量及其維護費用,也顯著降低了測控成本。此外,天基測控系統和地基測控系統相互配合、相互備份,可以提高測控數傳的可靠性,降低測控風險,對快舟一號甲火箭的發射具有重要意義。

          “此次快舟一號甲運載火箭的成功發射,還創造了運載火箭天基測控應用的多個之最:返向鏈路傳輸為當前運載火箭天基測控數據傳輸的最高碼率;箭上無間斷無誤碼工作時長為當前運載火箭天基測控連續無誤傳輸的最長紀錄。遠程控制測試系統最簡易,操作最快捷,一體化、智能化的優點十分明顯?!闭劦焦ぷ?,這個多數為女性的九部7室遙測團隊顯得極為自豪,她們說:“無論是誰,能肩負航天報國的使命,都是一件值得驕傲的事情”。

          作為2018年湖北省青年五四獎章、中國航天科工首屆青年先鋒稱號獲得者,九部空間總體室主任、總師助理胡長偉曾說:“航天是一場偉大的探險,無數先輩們勇往直前,出色地履行了他們的職責。我們作為這項偉大事業的繼承者,將不馳于空想,不騖于虛聲,繼續前進,方能在這個新時代有新作為?!保ㄎ?孫琳琳 王均武)

           

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