1箭41星是怎么安排座位的？怎樣分離才能避免碰撞？ 全球新動態(tài)
(資料圖片僅供參考)
2023年6月15日13:30，搭載8顆“吉林一號”高分03D星及30顆“吉林一號”高分06A系列衛(wèi)星等4型41顆小型遙感衛(wèi)星的“長征二號丁”遙八十八運載火箭從太原發(fā)射場發(fā)射升空，成功將衛(wèi)星送入預定軌道。
6月7日，“力箭一號”遙二火箭執(zhí)行了1箭26星的發(fā)射任務，創(chuàng)造了我國一箭多星發(fā)射紀錄。8天后，上述紀錄就被此次1箭41星打破，且紀錄被大幅提升。單次任務發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量創(chuàng)紀錄對運載火箭而言是機遇，也是挑戰(zhàn)，41顆衛(wèi)星是怎么安排位置的？又是如何分批次分離的？
目前，在國內外的一箭多星發(fā)射任務中，當衛(wèi)星為非平板式且數(shù)量達到數(shù)十顆時，中心承力筒就成了最常見的選擇。在此次1箭41星任務中，選擇了中心承力筒加錐形支架的搭載方式，中心承力筒分為2段，各4米長，錐形支架在下、中心承力筒在上，其中38顆星分6層7列側掛在中心承力筒側壁上，由于衛(wèi)星涉及4種型號，排列出現(xiàn)錯落，其余3顆衛(wèi)星安裝在錐形支架上。這樣的搭載方式最大程度的利用了搭載空間，并且確保衛(wèi)星靜態(tài)安全間隙在100毫米以上。既然選擇了中心承力筒多星適配器，為什么41顆衛(wèi)星不全部側掛于中心承力筒側壁？
根據(jù)衛(wèi)星大小和最小間距約束，兩個4米長的中心承力筒只允許搭載此次任務41顆衛(wèi)星中的38顆，如果為了新增搭載位置而增加中心承力筒的高度，衛(wèi)星在火箭飛行階段將會面臨難以承受的“振動和顛簸”。所以，最終才將3顆衛(wèi)星安裝在錐形支架側壁上，節(jié)省成本的同時充分利用了已有空間。
1箭41星搭載難，分離也難。分離過程中，需要考慮衛(wèi)星分離后的短期分離安全性、長期在軌安全性，經過多方案論證最終選擇了“層層剎車式分離”——每分離一組衛(wèi)星，火箭都會利用反推發(fā)動機往后退一步，可以確保分離的安全性。星箭分離時，41顆衛(wèi)星先后分7次分離，每組衛(wèi)星分離時間持續(xù)3至5秒，每組分離間隔10秒左右，在一分半鐘內（80余秒）實現(xiàn)全部分離。
具體分離過程為先分離中心承力筒上的6層衛(wèi)星，最后分離錐形支架上的1層衛(wèi)星。第一次分離，徑向分離7顆衛(wèi)星；第二次分離，先利用火箭二級反推發(fā)動機進行第一次反推，而后徑向分離5顆衛(wèi)星；第三次分離，進行第二次反推，徑向分離7顆衛(wèi)星；第四次分離，進行第三次反推，徑向分離7顆衛(wèi)星；第五次分離，進行第四次反推，徑向分離5顆衛(wèi)星；第六次分離，進行第五次反推，徑向分離7顆衛(wèi)星；第七次分離，軸向分離最后3顆衛(wèi)星。
對于一箭多星發(fā)射任務而言，搭載和分離都是精細活，要確保安全的發(fā)射、安全精準的分離需要精心嚴密的設計。此次1箭41星僅僅是一個開始，隨著星座組網時代的到來，我國一箭多星發(fā)射紀錄還將持續(xù)刷新，衛(wèi)星數(shù)量將持續(xù)大幅提升，之后平板式衛(wèi)星一箭多星又將有新的搭載和分離方式出現(xiàn)。
作者：大白高國
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