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记者直击火箭总装现场手拼火箭舱段400余吨“庞然大物”飞天送“快递”
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记者直击火箭总装现场手拼火箭舱段400余吨“庞然大物”飞天送“快递”

详细介绍:

  8月17日,山东海阳东方航天港内忙碌异常,今年年底即将升空的遥2商业火箭正在紧张地组装中。从水平总装到垂直总装,从确保发动机安全点火的保险机构,到火箭发射后控制飞行方向的喷管,再到如何调解火箭的飞行姿态和飞行速度……一枚总重400吨的庞然大物是如何组装而成的,记者做了探访。

  一条笔直的大道向南直抵黄海岸边,山东海阳东方航天港的尽头便是火箭的总装厂房。

  8月17日,偌大的厂房内,一排桌子上摆放着透明整理箱,里面规整有各种小型零部件,已经安装好的火箭舱段顺次放在厂房一侧。

  “这是我们今年年底准备发射的遥2火箭,安装的过程好比积木拼插。”东方空间结构设计主任设计师杨爽开玩笑地说。实际上,火箭安装对精密度的要求非常高,从墙上挂着的标语“严肃 认真 周到 细致”,就能够准确的看出这里日常工作的严谨性。

  今年1月11日,伴随着一团如凤凰展翅般的烟雾升起,一枚敦实的运载火箭——引力一号,从海阳附近海域的一艘船上腾空冲向云霄,出色地完成了“飞天”任务,将3颗卫星送入太空。这支火箭创下了诸多记录:全球运力最大固体运载火箭、我国运力最大民营商业运载火箭。引力一号火箭曾在航天港厂房里完成总装,而在同一个地点,遥2火箭的总装也在紧张进行中。

  “走,带你看看我们的新火箭。”东方空间市场开发中心总经理于继超自豪地说。跟着他的脚步,记者走进水平总装厂房,有机会近距离地了解火箭各舱段的“奥秘”。

  水平总装指的是在水平方位上组装部件,把电子设备、电缆等装进舱段,是火箭总装的第一阶段。水平组装完成后,再进入垂直总装厂房,将这些舱段子集按照一定顺序拼接在一起,组成一枚完整的火箭。

  “水平总装预计需要一个月左右时间,然后就进入水平总测。”于继超边走边介绍,当走到一个圆锥形的舱段前他停了下来,这个舱段的内部布满螺纹,“这是助推器的斜头锥,是一个流线型的形状,能够更好的降低空气阻力。”

  “斜头锥是火箭的一个主承力结构,它的特点是承载性能高,单个承载也就是使用载荷,就能达到150吨。”杨爽补充道。

  挨着斜头锥摆放的是一个蓝色圆柱舱段,外壳上标记着“助推B”,“这是第二个助推器的尾段,用来装一些仪器设施,还要装一些防热裙,防止火箭点火时和飞行过程中火焰反灌,对里面仪器设施的烧蚀。”于继超介绍说。

  引力一号火箭采用的是并联方式,一个较大的单级火箭放在中间,叫作芯级,在它周围捆绑有四枚较小的助推器,助推器捆绑加一个芯级,组成一枚捆绑式火箭,而最终承力是四个助推器,承接的就是整个火箭全部400余吨的重量。

  “火箭有七台发动机,其中六台直径为2.65米,一台直径为1.4米。”于继超指着一个黑色的圆柱体舱段介绍说,“我们面前这个发动机里面装满了30吨固体燃料。”

  发动机前面装有一个保险机构,发动机点火时,必须先解锁这个保险机构,再点火,发动机才会有效启动。假如不小心点了发动机,它也不会真的点燃,因为保险装置没有解锁,这是一个安全措施。

  发动机喷管下有一个杆式的白色装置,叫伺服机构。这根杆能够伸出来和缩进去,在火箭飞行过程中,控制这个喷管摆动,可控制火箭的飞行方位。杆上面包裹了白色的装置,像穿了一层衣服,这是防热材料,尾焰喷火时,会有些火焰卷回来,防热材料是隔热用的。

  在这些火箭舱段中,记者看到有一个像蛋挞托盘形状的部件,与其他舱段形状不太一样,于继超介绍说:“这个舱段是仪器舱,它是一个功能性的结构,装有航电设备和末修姿控动力系统等。”

  在仪器舱的外壳上,能够正常的看到未修姿控的发动机,“这里有五台发动机,火箭在飞行过程中,当需要调整姿态的时候,我们大家可以通过控制发动机喷出火焰,来调节火箭的飞行姿态。当火箭飞行的速度不够时,还能控制下喷发动机开机,产生一个正推力,提供一些速度增量。”

  “火箭总装目前其实是靠人工安装,而非机械自动化操作,所以一枚火箭的生产周期目前还相对较长,卫星发射的履约周期在半年左右。”东方空间项目经理王武钦透露了一个好消息:“航天港内,东方空间的新厂房马上要交付使用了,空间更大,能轻松实现两到三发火箭的滚动生产,年产量预计短期内能够达到6发以上火箭的总装、测试和发射。”

  今年6月初,东方空间还完成了一项新试验——海上发射多海域机动试验。市场开发中心总经理于继超回忆说:“6月10号启航,6月18号归航,9天的海上生活。引力一号模拟箭在垂直状态下,通过特殊的固定和保护措施,完成了北到辽宁丹东,南到江苏连云港,共约920海里、1700公里的航行,成功抵御了海浪产生的颠簸和摇摆,完成预定海上航行计划。”

  从左到右:东方空间市场开发中心总经理于继超,结构设计主任设计师杨爽,项目管理 王武钦

  这是国内首次在火箭垂直状态下进行远距离海上运输和复杂海况适应性动态测试,引力一号运载火箭海上发射多海域机动试验的目的,是验证火箭垂直状态海上运输时对特定海况的适应性,确保火箭在长距离海上运送过程中的安全性和可靠性。试验涵盖了火箭的总装、滚装登船、海上运输、靠港拆装以及滚装下船等多个环节。

  在整个运送过程中,技术团队实时记录了海况、风速、载荷和倾角等关键参数,试验全面验证了火箭结构强度和耐候性。

  东方空间科技有限公司成立于2020年6月,主营业务为太空运输,是一家运载火箭和新型空天运输工具的设计制造公司,“我们算是一家快递公司,把卫星包邮送到太空。”于继超开玩笑地说。

  “以前是星等箭,现在是箭等星。”于继超说,商业火箭的迅速发展,使得火箭生产力量加强,以前卫星需要排期很长时间才可以上天,现在这个周期正在缩短。

  海上发射模式以其独特的机动性和灵活性,为高频次的卫星组网提供了有力支撑。引力一号火箭海上发射多海域机动试验的成功,进一步验证了海上发射优势,为构建高效、灵活、便捷、低成本的海上发射体系打下了坚实基础。

  值得关注的是,2024年“商业航天”首次被写入政府工作报告,是新质生产力最典型的代表之一。

  从7月底到8月初,于继超一直在山东各地出差,联系相关的火箭配件公司,“山东很多公司是具备火箭配套生产水平能力的,但是因为之前没有接过这样的订单,所以切入新业务,还需要磨合。”无疑,海阳航天港的火箭业务已开始辐射并带动山东新型科技公司的转型,一个围绕火箭的高科技生产集群正在崛起。

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