海南商业航天发射场一号发射工位成功执行首次火箭发射任务,展示了多项技术创新和突破。通过采用新技术和新模式,该发射场提高了火箭发射的安全性和效率,为中国商业航天产业发展注入强劲动力。文章主要介绍了发射场一号工位的几个关键亮点,包括新三垂测发模式、地面燃气流排导技术、加注供气系统的自主可控等。
实现了多项技术创新和突破,展示了我国商业航天技术的实力。
提高了火箭发射的安全性和效率,为我国商业航天产业的发展提供了强有力的支持。
将火箭分段运输至发射场后再完成总装,实现高效衔接,减少发射等待时间。
采用地面排导技术和挤压式喷水,保护发射设施,提高发射安全性。
实现了全面自主可控,是国内发射场的一大进步。
3月12日凌晨,海南商业航天发射场再传捷报——该发射场一号发射工位首次发射任务成功。作为长征八号系列火箭的适配发射工位,“首秀”呈现出哪些亮点?
3月12日凌晨,海南商业航天发射场一号工位成功执行首次火箭发射任务。海南日报全媒体记者 李天平 摄
一号工位由中国航天科技集团一院所属北京航天发射技术研究所统筹设计施工。此次任务中,其独特的导流和降噪技术引人瞩目。
导流锥主要功能是引导、排导火箭燃气流,避免损害发射设施,保障发射安全。据中国航天科技集团王鹏介绍,区别于传统的地下导流槽,一号工位采用了双向导流锥技术,高出地面3.9米的导流锥像练太极一样“接”“化”,有效消解高温和烈焰。
海南国际商业航天发射有限公司工程设备部部长葛立新说,为了更好地降温降噪,一号工位摒弃传统塔顶水箱设计,引入挤压式大流量喷水系统。地面设置两个储气罐和一个储水罐,当火箭点火时,控制系统立即下发指令,储气罐中的高压压缩气体让储水罐中的水从喷水孔高速喷出形成水幕,15秒可释放500吨水,不仅让发射台和导流锥等关键设备免受燃气流烧蚀,还能使降温降噪效率提升30%。
值得一提的是,均匀分布在发射台和导流锥表面的喷水孔,其设计也经过了精密计算和多次试验,不仅分布合理,还能确保在极短时间内喷出足够水量。
“这是地面燃气流排导装置首次成功保障中型液体火箭发射。”王鹏表示,系列创新设计不仅大幅提升了火箭发射安全性,还为未来航天发射提供了全新的解决方案。
商业航天需要“快速响应”,提效降本尤为重要。
长征八号火箭团队结合一号工位,突破性采用“新三垂测发模式”:将火箭分段,分别通过公路运输至发射场后再完成总装。
该团队还首创了“脉动式生产测试发射一体化”模式,在海南总装测试厂房内配备双脉动生产线及3个垂直作业位,实现火箭生产、测试、发射全流程高效衔接。
中国航天科技集团宋征宇说,新模式精简了发射场流程,提高了标准化和自动化程度,且大幅降低厂房占用时间,减少了发射等待时间,使发射场任务周期压缩至“7天发射、7天恢复”,未来有望实现每周一次发射的高密度任务需求。
一号工位在建设中“精打细算”,亮出许多降本“妙招”:通过整合全国200余家配套单位资源,从设计到竣工比一般航天发射场的建设周期缩短近一半;发射塔架采用模块化、结构化设计,建设规模缩减40%;首创的地面导流装置替代了深坑导流槽,施工周期缩短60%,成本降低70%……
“这不仅是一座发射工位,更是中国航天人自主创新、攻坚克难的缩影。”海南商业航天发射场一号工位首席指挥员张小军说,团队将持续优化发射和管理流程,更好服务发射任务。
在此次火箭发射前的准备过程中,测发指挥大厅工作人员通过“智慧发射场系统”就能时刻观察一号工位的火箭状态。
“智慧发射场系统”有关负责人介绍说,该系统是发射场的“大脑”和“中枢神经”,通过全流程自动化控制实现数据实时监控与远程操作,点击几个按键,就能完成原本需要人员到现场才能进行的加注、调压动作,让测试人员“足不出户”,提升了前端无人值守水平。发现系统异常时,后端可快速响应,大幅降低人为操作风险。
面对日益增多的发射任务,传统的人工管理和计划调整已不适用于商业航天。海南商发质量风控部部长符菊梅说,“智慧发射场系统”专门开发了任务管控模块。比如,任务需要吊车时,系统会自动检查并分配可用吊车。而资源一旦分配,就得等任务完成后才能接受新的需求,因此无需人工频繁核查资源状态。
在此次一号工位首发任务中,该系统还首次扩充了发射场的健康管理功能。一旦出现异常情况,系统能够迅速诊断并提出解决方案,并反映至综合运维管理平台上。平台不但能清晰查看发射场所有设备健康状态,还能在设备接近寿命期限时发出提醒,从而减少大量的人工巡检作业。
中国航天科技集团肖耘表示,此次任务中,“长八”和一号工位成功通过实战检验,其协调性与匹配性为后续高密度发射奠定了基础。一号工位的高效运作能力,可显著缩短火箭发射任务周期,为商业用户提供更快捷、可靠的服务。
12日凌晨,长征八号遥六运载火箭以“一箭十八星”的方式,在海南商业航天发射场将千帆星座第五批组网卫星送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。
据介绍,长征八号是我国新一代中型两级液体捆绑式运载火箭,由中国航天科技集团一院抓总研制,可支持单星或多星发射,具有性价比高、安全性能优良的特征。其运载效率与能力,在国内同级别中型火箭中位居前列,尤其适用于太阳同步轨道及低轨道大型星座组网任务。
千帆星座由上海垣信卫星科技有限公司建设运营,是我国首个进入正式组网阶段的巨型低轨商业卫星星座。其采用全频段、多层多轨道星座设计,核心技术及产业链全部自主可控。千帆星座的组网卫星发射均为“一箭十八星”,证明我国平板式卫星堆叠“一箭多星”发射技术已经成熟。
3月12日凌晨,海南商业航天发射场一号工位成功执行首次火箭发射任务。这不仅是我国首个商业航天发射场建设进程中的重要里程碑,更标志着海南商业航天发射场“双工位、多型号、高频次”的发射能力得到实践验证,为中国商业航天产业发展注入强劲动力。
2024年11月30日,二号工位已成功首发,而今双工位具备发射能力并得到验证,其中一号工位是长八系列运载火箭的适配工位,二号工位是国内首个液体通用型发射工位,能满足20个型号的火箭发射需求。
“此次首发成功,标志着海南商业航天发射场全系统发射能力生成,双工位差异化布局使我们能同时支持多型火箭并行测试发射。”文昌航天发射保障有限公司总经理首俊明说。
这种能力形成的背后,是商业航天模式的创新实践。
首俊明介绍,海南商业航天发射场从2022年7月6日动工建设到双工位投用仅用32个月,刷新建设速度。更令人瞩目的是,在建设基础设施的同时,同步完成人员培训,建立起覆盖发射全周期的标准化管理体系。
海南商业航天发射场有7大系统、20多个专业,把这么多专业全部要建起来,最后形成测试发射能力,周期非常长。海南商发从2023年4月开始大规模招聘人员,到去年11月30日二号工位成功首发只用了一年半时间,证明这支队伍已经形成了测试发射能力。
在提升人员能力的同时,发射场还形成了整个运行管理,包括发射任务组织实施的技术文件体系,并在去年通过质量管理体系认证。
在一号工位建设过程中实现了哪些技术创新?
海南商业航天发射场建设项目专班主任张国栋介绍,作为我国首个以商业航天为核心定位的发射场,海南商发在一号工位建设中突破多项关键技术,实现五大技术创新,构建起适应高频次、低成本需求的发射保障体系。
一是首次采用改进型“三垂”测发模式。可实现“7天发射、7天恢复”。
二是首次使用地面排导。这是商业发射场首次应用地面排导技术,为了实现地面排导,还首次采用了挤压式喷水。
三是首次实现二级液氧全过冷加注。这也是在国内发射场第一次实现全过冷加注,能够有效地提高运载火箭10%的运载能力。
四是首次实现加注后前端无人值守。发射前发射台所有的操作全部自动化,大幅降低发射前的岗位人员,确保人员安全。
五是首次实现测控系统自主可控。整个发射场一号工位加注供气系统实现了全面自主可控,在国内发射场往前迈进了一大步。
此前报道>>一号工位首发成功!海南商业航天发射场具备双工位发射能力
来源:新华社、海南日报
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海南省工业和信息化厅
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