长二丁,让更多商业卫星“上天”

发布者:落霞秋水 2023-8-3 12:48

7月23日,在太原卫星发射中心,长征二号丁运载火箭以“一箭四星”方式将卫星送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。

“保证成功有利于搭建商业平台,可以吸引更多商业用户。”长二丁火箭总师李建强说。

一直以来,长二丁火箭凭借可靠的产品性能、优质的发射服务获得商业用户青睐,为中国商业航天的快速发展提供了有力支撑。

如今,长二丁火箭继续给商业航天市场带来惊喜。

技术加持:

不断丰富构型布局

这是长二丁火箭今年在太原卫星发射中心执行的第四次发射任务,也是今年第四次承担商业发射任务。

“商业任务普遍周期短,布局难度高,对研制团队提出了较高的要求。”长二丁火箭总体副主任设计师丁逸夫表示,在这四次商业任务中,长二丁火箭针对卫星特点进行了一系列布局形式的改进。

从“14星串并联+侧挂组合”布局,到“4星错层并联”布局,再到“41颗超多壁挂”布局,长二丁火箭持续进化,不断扩大构型布局,在商业航天市场上一路高歌猛进。

这次执行“一箭四星”任务,卫星数量虽然不多,但包含一颗包络尺寸较大的可堆叠平板卫星。设计师接到任务后,仔细研究4颗卫星的尺寸、重量等信息,为了给卫星提供更好的环境条件,最终为其设计了“整流罩内舱串并联”构型。

下层支承舱上设置井字梁,用于放置两颗包络尺寸相对较小的卫星,上层过渡舱顶部放置包络尺寸相对较大的堆叠式卫星,堆叠式卫星旁并排放置另一颗卫星。这样,便可有效利用整流罩内空间包络。

“整流罩内舱串并联”构型布局是长二丁火箭首次使用,也是长二丁火箭为满足多星发射需求进行的又一次技术创新。

“之前没采用过这样的发射构型,设计之初也曾担心动载荷、力学环境等问题,我们做了大量仿真和必要的地面试验,以确保可靠。”长二丁火箭副总师纪海岽表示,这不仅拓展了长二丁火箭构型布局,也使其能保持更长久的生命力。

卫星顺利装进了整流罩,之后要解决的,就是让它们安全准确“下车”的问题。

卫星与箭体分离过程中,需要考虑卫星不同的解锁方式和分离能源所带来的运动偏差。为保证4颗卫星安全分离,研制人员为火箭设计了精确的分离程序,并根据卫星的不同分离机构,对箭体和卫星偏差进行了多轮仿真计算,确保卫星之间不发生碰撞干扰。

市场驱动下的创新:

寻求一个最优解

面对商业航天发展带来的竞争环境改变,长二丁火箭需要大胆进行技术创新和管理创新,以适应更多的用户需求。

寻求最优解,核心算法就是用“可控的弊”来换取“更大的利”。在李建强看来,前者指设计裕度,后者指赢得更多用户。

在高密度发射态势下,长二丁火箭必须要采用批量化设计思路,从以往的“单发性能最佳”转变到“批量性能满足”,不再花费大量的时间和精力去追求性能极致。

“商业用户最看重的就是时间和金钱。”李建强认为,长二丁从原有的“研制型”转变为“小批量生产型”,虽然设计出的产品不再称得上“极品”,但通过管理模式的转变,可以大幅提高火箭任务适应性和计划灵活性,缩短研制周期,降低设计、生产和管理成本,在激烈的市场竞争中赢得先机、站稳脚跟。

为了寻求最优解,无论是型号两总,抑或是一线的设计师、操作人员,每个人在按部就班的工作中,都会做到极致地“预想”。

丁逸夫介绍,由于“整流罩内舱串并联”构型布局较矮,横向包络较大,整流罩与支承舱内的工作空间最窄处仅为50毫米,但为了让“卫星们”牢牢地坐在座位上,总装人员要挤在狭小的缝隙里面插插头、拧螺钉,同时还要避免操作过程中壳体磕碰卫星。

按照测试发射流程和技术条件要求,团队在每次测试工作前开展“预想”,对关键操作进行演练,做到各项操作准确无误。在测试操作后开展“回想”,由技术负责人对操作记录和多媒体照片等进行确认,保证测试和操作质量。

服务用户:

里子面子都要硬

想要赢得更多的用户,需要“里子面子都要硬”。

所谓里子,是技术能力。归根到底,苦练内功是满足用户需求的核心条件之一。为了这一点,长二丁型号队伍始终将用户最苛刻的需求当作能力提升的最好机会。

长二丁火箭曾在用户需求的牵引下,不断探索全新构型。例如,首次采用搭载圆盘构型,突破以往侧壁搭载对于卫星数量和包络的限制,最大限度满足用户多样化需求。

“你可以选择把用户应付过去,也可以选择苦练内功,我们选择花时间提高自身能力,只有本领强了,才会被更多的用户选择。”李建强说。

与竞争对手相比,在“里子”条件差不多的情况下,能长期获得用户青睐,长二丁火箭凭借的是优质的发射服务。

考虑到卫星研制方经验不足,在工作开展前,研制团队从飞行可靠性、安全性等角度客观地帮用户分析合作是否可行,尽力为对方提供技术支持。

本次任务中,为了保证星箭联合操作安全性,在以往星箭联合操作细则的基础上,型号队伍将联合操作流程细化到每一步、每个人。在正式操作前开展双想工作,同时利用箭体恢复时间,开展一次模拟操作,有效保障星箭联合操作质量。

“好的用户关系是培养出来的,试验做了,用户放心,我们也有了数据基础,这是双方都获利的事情。”李建强说。

真诚是永远的必杀技,在长二丁型号队伍中总能感受到这句话的力量。无论是在产品设计、科研生产,还是服务保障等方面,长二丁火箭前行的每一步,都是在和客户“双向奔赴”。

事实上,始终坚持与用户高频次地接触与沟通,这是长二丁型号队伍眼中“服务好用户”的底层逻辑。在听取用户的意见与建议后,再不断超越用户期待,久而久之,收获用户肯定,收获长期价值。

(文/邓雨楠 摄/陈龙亮 编辑/许培楠 审核/李淑姮 监制/黄希)

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