成功首飛！引力一號吸引力十足

　　本報(bào)記者 張保淑

　　對于國際媒體來說，中國實(shí)施航天發(fā)射活動(dòng)早已是司空見慣的常態(tài)，然而近日成功首飛的一型中國火箭還是吸引了眾多國際媒體的特別關(guān)注。美國太空網(wǎng)站近日刊文，用頗具畫面感的筆觸描述此次發(fā)射時(shí)的場景：“伴隨著兩股巨大的煙柱和無數(shù)碎片，這枚敦實(shí)的火箭從黃海一艘船的甲板上升空?！泵绹教煨侣劸W(wǎng)在發(fā)射當(dāng)日刊發(fā)報(bào)道稱：“今天的發(fā)射令它成為中國有史以來首次完成軌道任務(wù)最強(qiáng)大的商業(yè)火箭，同時(shí)也是最強(qiáng)大的固體燃料發(fā)射器。”西班牙《國家報(bào)》網(wǎng)站刊發(fā)的報(bào)道高度評價(jià)這枚火箭成功首飛的意義：“這使中國成為快速、高效發(fā)射領(lǐng)域的重要參與者，而在衛(wèi)星和太空探索時(shí)代，全球?qū)@種服務(wù)的需求與日俱增?！?/p>

　　這型引起廣泛關(guān)注的火箭就是由中國商業(yè)航天新銳東方空間科技有限公司(簡稱“東方空間”)制造的引力一號。近日，本報(bào)記者趕赴山東海陽東方航天港，現(xiàn)場近距離見證了引力一號火箭發(fā)射升空場面和衛(wèi)星發(fā)射入軌的過程，并就該型火箭的特點(diǎn)等進(jìn)行了采訪。

　　視覺盛宴：

　　從碧海直上青天

　　觀看引力一號發(fā)射的最佳位置，是海陽市近海的連理島東島，實(shí)施此次任務(wù)的自航式海上衛(wèi)星發(fā)射工程船東方航天港號就停泊在該島以東不遠(yuǎn)處的海面上。

　　當(dāng)日中午11時(shí)，本報(bào)記者搭乘本次發(fā)射任務(wù)專用車輛從駐地出發(fā)。20多分鐘后，車從濱海大道拐入通往連理島東島的棧道。打開車窗，迎著清新的海風(fēng)，沐浴著冬日的暖陽，看著海面上跳躍的粼粼波光，我感到格外心清氣爽。由于隔著島，視野被阻擋，我們在車上還無法看到火箭矗立在發(fā)射工船上的雄姿。

　　車一進(jìn)入東島，我們就看到來觀看此次火箭發(fā)射的人群聚集在安檢入口處排隊(duì)進(jìn)入觀看區(qū)。我們下車持所發(fā)的證件經(jīng)過查驗(yàn)和安檢，隨著人群沿路向前，路邊可看到高高矗立的身著白色宇航服的“航天員”人偶和火箭模型、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)模型等航天主題景觀，感受到島上宇航發(fā)射的濃厚氛圍。

　　前行約500米，有一個(gè)呈“C”形高臺就是觀看區(qū)。我與大家一起沿著坡道走上高臺，向右前方望去，只見不遠(yuǎn)處的一艘紅色大船寬闊的甲板上矗立著一枚火箭。正如宣傳冊圖片上展示的那樣，火箭整體上給人“矮、胖、萌”的感覺：最上端是包裹著衛(wèi)星的整流罩，顯得粗壯，其下面是火箭芯級，最下面是多個(gè)助推器環(huán)繞著火箭芯級。觀看區(qū)正前方有一面大型液晶屏，從多角度呈現(xiàn)著火箭高清實(shí)時(shí)狀態(tài)畫面。現(xiàn)場的觀眾或涌到岸邊觀看并用手機(jī)、照相機(jī)拍照，或聚在觀看區(qū)一邊通過大屏幕看著火箭實(shí)時(shí)畫面，一邊聽東方空間的代表受邀介紹此次發(fā)射情況。

　　當(dāng)日13時(shí)30分，隨著發(fā)射指令下達(dá)，火箭底部立刻噴射出濃煙和烈焰，與此同時(shí)，耳畔傳來轟隆隆悶響，白色箭體從濃煙中沖出，尾部噴射出的烈焰在明媚陽光下仍然顯得光燦耀眼。下方的濃煙散開籠罩著整個(gè)東方航天港號發(fā)射工船，上方的煙霧跟在火箭的尾部直上九霄，仿佛一條呈弧線形的天路，而后慢慢散開。約20秒，火箭從人們的視野中徹底消失，只能從現(xiàn)場的廣播中聽到“信號正常”“跟蹤正?！钡蕊w行狀態(tài)信息。約2分鐘后，現(xiàn)場廣播宣布助推器分離成功。約10分鐘后，現(xiàn)場廣播宣布星箭分離，3顆衛(wèi)星進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射取得圓滿成功?，F(xiàn)場傳來熱烈的歡呼聲，東方空間的工作人員熱烈擁抱慶祝。

　　海上發(fā)射：

　　捆綁式靈活機(jī)動(dòng)

　　從碧海飛上青天，完成海上發(fā)射任務(wù)，是引力一號成功首飛的一大看點(diǎn)。為了完成好本次任務(wù)，東方航天港首次啟用中國首艘專業(yè)化的自航式海上衛(wèi)星發(fā)射工程船。該船長為 162.5米，寬40米，設(shè)計(jì)吃水深度6.6米，航速12.5節(jié)，最大載重約2.2萬噸。該船續(xù)航里程約1萬海里，無限航區(qū)，可實(shí)現(xiàn)無須拋錨定位在指定位置，航速可以達(dá)到12.5節(jié)，保證發(fā)射點(diǎn)位的精準(zhǔn)。東方航天港號兼具火箭冷熱發(fā)射的能力，并可滿足當(dāng)前在役及在研大中型固體火箭、中小型液體運(yùn)載火箭的發(fā)射需求，同時(shí)可用于重大件運(yùn)輸?shù)男枨螅瑸闃?gòu)建中國海上發(fā)射能力提供戰(zhàn)略級的支持。值得一提的是，該船船身中間自帶導(dǎo)流槽設(shè)施，支持海射“三垂”測發(fā)模式，即指垂直組裝、垂直測試、垂直轉(zhuǎn)運(yùn)，大大縮短了發(fā)射時(shí)間，提高了發(fā)射效率。

　　靈活機(jī)動(dòng)的垂直轉(zhuǎn)運(yùn)模式是引力一號適應(yīng)海上發(fā)射的一大創(chuàng)新。與傳統(tǒng)上同類火箭用鐵軌轉(zhuǎn)運(yùn)不同，引力一號創(chuàng)新采用適應(yīng)公路運(yùn)輸方式，再結(jié)合發(fā)射工船的相關(guān)設(shè)施，接力完成垂直轉(zhuǎn)運(yùn)直至發(fā)射海域。這一創(chuàng)新擴(kuò)充了中國中型運(yùn)載火箭海上機(jī)動(dòng)發(fā)射能力，進(jìn)一步豐富了中國火箭海上發(fā)射支持技術(shù)和能力，這為后續(xù)更大體積和重量的液體運(yùn)載火箭海上發(fā)射、海上回收提供了借鑒和參考。

　　引力一號捆綁式造型是適應(yīng)海上發(fā)射的一大優(yōu)勢。據(jù)該火箭總體副總師黃帥介紹，在當(dāng)初做火箭構(gòu)型論證時(shí)，著眼點(diǎn)就是首先滿足海上發(fā)射要求，綜合考慮運(yùn)力需求、發(fā)動(dòng)機(jī)性能等因素，決定采用捆綁式造型即芯級周圍捆綁助推器，以此降低火箭的高度和重心，增加了支撐跨度，不需要勤務(wù)塔的保障，火箭也可以在船上立穩(wěn)。研制團(tuán)隊(duì)努力攻克了捆綁式造型在設(shè)計(jì)、專業(yè)耦合度、系統(tǒng)協(xié)調(diào)性、啟動(dòng)性能等方面的難題，積3年之功終于鑄就了引力一號。

　　固體燃料：

　　提前裝填效率高

　　“全球推力最大的固體燃料火箭”是引力一號創(chuàng)下的一項(xiàng)紀(jì)錄，也是其成功首飛的一大看點(diǎn)。據(jù)了解，引力一號的起飛重量達(dá)405噸，起飛推力為600噸，近地軌道運(yùn)載能力6.5噸，500公里太陽同步軌道運(yùn)載能力4.2噸，可滿足中低軌衛(wèi)星批量組網(wǎng)發(fā)射和中大型航天載荷快速響應(yīng)發(fā)射需求。在引力一號之前，世界上現(xiàn)役運(yùn)力最強(qiáng)的固體火箭是歐洲空間局的“織女星-C”，起飛重量為210噸，起飛推力約為459噸，距地700公里的極地軌道的運(yùn)載能力為2.2噸。通過對比可以發(fā)現(xiàn)，引力一號在多項(xiàng)指標(biāo)和性能上優(yōu)于“織女星-C”。

　　引力一號使用固體燃料為推進(jìn)劑相較于以液體燃料為推進(jìn)劑的火箭有哪些優(yōu)勢呢？據(jù)航天科技集團(tuán)四院引力一號火箭發(fā)動(dòng)機(jī)總設(shè)計(jì)師白彥軍介紹，該火箭發(fā)動(dòng)機(jī)使用的固體燃料是一種叫作“丁羥”的高能火藥，使用這類固體燃料的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)更簡單、機(jī)動(dòng)靈活更好、瞬間推力更大，操作和維護(hù)更便捷。尤其是固體燃料可以提前裝填入火箭，不像液體燃料那樣，必須在火箭發(fā)射前加注，可以減少發(fā)射準(zhǔn)備時(shí)間。正是得益于使用固體燃料的優(yōu)勢，引力一號可實(shí)現(xiàn)快速應(yīng)急發(fā)射；常規(guī)情況下，單條發(fā)射船可以保障完成“一周一次”發(fā)射任務(wù)。

　　商業(yè)目標(biāo)：

　　矢志創(chuàng)新降成本

　　引力一號的諸多特點(diǎn)和看點(diǎn)源于其商業(yè)火箭的特質(zhì)，源于東方空間商業(yè)航天公司的屬性。作為一家創(chuàng)立于2020年的民營火箭公司，東方空間是該領(lǐng)域的后來者，在其成立數(shù)年之前，翎客航天、藍(lán)箭航天、星際榮耀等同類公司業(yè)已創(chuàng)立，有的還實(shí)現(xiàn)了火箭成功首飛。

　　東方空間聯(lián)合創(chuàng)始人、引力一號總設(shè)計(jì)師兼總指揮布向偉回憶說，創(chuàng)立之時(shí)，東方空間就果斷放棄了競爭激烈的中小型火箭市場，決定選擇用固體燃料技術(shù)，研發(fā)一型大幅超過其他商業(yè)火箭運(yùn)載能力的型號，綜合考慮單顆衛(wèi)星重量和一次發(fā)射部署衛(wèi)星的數(shù)量需求，最終火箭運(yùn)載能力被定位在4噸以上。

　　在注重運(yùn)載能力的同時(shí)，研制團(tuán)隊(duì)想方設(shè)法提高搭載效能，在裝載空間上下功夫。為此，他們在引力一號頂部配備了直徑4.2米、高9.3米的整流罩，其直徑幾乎與發(fā)射中國空間站天舟貨運(yùn)飛船的長征七號火箭整流罩直徑相當(dāng)，可以容納更多數(shù)量、更大體積的衛(wèi)星。引力一號首秀即完成了云遙一號星座“一箭三星”發(fā)射任務(wù)。除此之外，該火箭整流罩內(nèi)還有一件重達(dá)3噸的配重——東方空間自主研制的低成本貨運(yùn)飛船本體結(jié)構(gòu)，充分驗(yàn)證了其運(yùn)載能力。據(jù)測算，引力一號可實(shí)現(xiàn)百公斤級衛(wèi)星“一箭30星”發(fā)射。

　　作為商業(yè)火箭引力一號在諸多方面矢志創(chuàng)新，促進(jìn)降本增效。例如，在該火箭轉(zhuǎn)運(yùn)過程中，發(fā)射團(tuán)隊(duì)放棄了金屬勤務(wù)廠房式防護(hù)罩，改用柔性充氣式防護(hù)罩為火箭提供溫度、濕度方面的保障。這樣一個(gè)小小的改變，就節(jié)省了不少成本。在發(fā)射準(zhǔn)備流程中，采用機(jī)械式翻轉(zhuǎn)架，實(shí)現(xiàn)可靠翻轉(zhuǎn)起豎火箭子級的同時(shí)，進(jìn)一步降低制造和后期維護(hù)成本。

　　圍繞東方航天港打造引力一號基礎(chǔ)設(shè)施，是東方空間提高發(fā)射效率，降低成本的戰(zhàn)略選擇。據(jù)了解，經(jīng)過近年努力布局，東方空間在東方航天港區(qū)域5公里內(nèi)可以完成火箭子級總裝總測、全箭垂直總裝總測、港口登船等流程，實(shí)現(xiàn)火箭發(fā)射的“前店后廠”模式，大幅縮短了以往動(dòng)輒上千公里的轉(zhuǎn)運(yùn)距離，既節(jié)省了時(shí)間，又降低了成本。（人民日報(bào)海外版）