文章图片

整流罩高度从8米缩短到5.4米 。 图源中国运载火箭技术研究院
采访人员了解到 ， 本发火箭的整流罩高度也从8米缩短到5.4米 ， 使得全箭关键部位的受载降低了 。 为什么要更换更短的整流罩？陈晓飞介绍 ， 从技术层面来看 ， 这次任务的卫星体积较小 ， 重量没有那么沉 ， 不需要用长八遥一火箭那么大的整流罩 。 另外 ， 从气动外形来说 ， 短一点的整流罩可以降低载荷 ， 放宽火箭发射放行条件 ， 提高火箭发射概率 ， 为后续高密度发射奠定基础 。
提供三层“座椅” ， 22颗卫星顺利“上车”
【一箭22星，光杆“长八”首飞创我国一箭多星最高纪录】如何能在有限的整流罩空间里 ， 装下这么多位“乘客”？长八火箭整流罩直径为4.2米 ， 在有限的空间内 ， 要实现一箭发射22颗卫星 ， 第一步是要把这些卫星合理布局在整流罩里 。
火箭院长八火箭副主任设计师陈晓飞介绍 ， 一箭发射22颗卫星以前在国内是没有的 。 由于每颗卫星形状各异 ， 且有多个卫星尺寸较大 ， 所以在最开始进行布局时 ， 首先考虑的是如何有效利用整流罩内空间包络 。

文章图片

提供三层“座椅” ， 22颗卫星顺利“上车” 。 图源中国运载火箭技术研究院
结合任务需求 ， 设计团队对传统的卫星结构进行梳理 ， 最后设计出新的“三层式多星分配器” ， 为“乘客”提供三层“座椅” 。 “三层式多星分配器”从下到上分别由锥形支架、中心承力筒和圆盘平台组成 。 其中 ， 锥形支架搭载2颗卫星 ， 中心承力筒搭载14颗卫星 ， 圆盘平台搭载6颗卫星 ， 完美将22颗卫星装进整流罩中 。
火箭院长八火箭总体副主任设计师于龙说 ， 多星分配器最下层的锥形支架 ， 设计团队沿用的是长八遥一运载火箭的结构；中心承力筒也是成熟的结构 ， 能够尽可能利用整流罩的空间 ， 在侧壁多挂卫星 。 对于一些直径较大、不适合侧挂的卫星 ， 设计团队则在中心承力筒上方新设计了一个圆盘平台 ， 让大直径卫星安装操作更简洁 ， 分离方向上也没有其他卫星去干涉 。
“在分配器结构设计上 ， 我们采取‘模块化’设计 ， 将现有的、成熟的结构拼接在一起形成新的结构形式 ， 达到‘1+1>2’的效果 ， 同时节省了设计时间 ， 提高研制效率 ， 能快速满足卫星方发射的需求 。 ”于龙说 ， “一般来说 ， 一个新的结构从出图到生产 ， 需要至少一年多时间 。 我们通过‘模块化’设计 ， 在半年不到的时间就生产出来了多星分配器 。 ”
卫星虽然能装进整流罩 ， 但在有限的空间内 ， 卫星数量越多 ， 星和星的间隙肯定就越小 ， 在对接操作时的难度也就越大 。 在设计之初 ， 设计团队就对现场工装设备、人员操作位置等进行考虑 ， 将卫星安装操作可达性纳入分配器结构设计中 。
为了方便安装操作 ， 设计团队专门在圆盘平台中间开了个孔 ， 方便操作人员进入 ， 并通过星箭联合操作试验 ， 不断调整卫星安装操作的顺序及布局的位置 ， 确保操作人员真正上箭操作的安全性 ， 让22颗卫星能顺利“上车” 。

文章图片

长征八号遥二运载火箭升空 。 中国运载火箭技术研究院 宋涛 摄
采用12次分离动作 ， 帮助“乘客”安心“下车”