[科普中國]-長十一火箭星箭接口“百搭” 就是這么方便

出品：科普中國

作者：王偉童 王亮

監(jiān)制：光明網(wǎng)科普事業(yè)部

1月19日，在我國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心,長征十一號固體運載火箭“一箭六星”發(fā)射任務圓滿成功，將吉林一號視頻07星、08星和四顆小衛(wèi)星精確送入預定軌道。

在航天發(fā)射活動中，星箭接口是火箭和衛(wèi)星設計方技術協(xié)調(diào)的關鍵內(nèi)容之一，它的通用化和標準化水平直接影響到技術協(xié)調(diào)的繁雜程度、任務設計工作量、發(fā)射費用和履約周期。隨著商業(yè)航天的發(fā)展，小衛(wèi)星市場發(fā)展迅猛，每年有數(shù)百顆小衛(wèi)星發(fā)射升空，但由于小衛(wèi)星構型各異、研制主體繁雜，星箭接口差異大，接口協(xié)調(diào)往往耗費大量精力。

長征十一號運載火箭（以下簡稱“長十一火箭”）主要定位就是小衛(wèi)星發(fā)射市場，針對太陽同步軌道和低地球軌道單星、多星、星座組網(wǎng)和補網(wǎng)提供快速發(fā)射服務，星箭接口直接影響到其履約能力。目前，中國航天科技集團公司所屬中國運載火箭技術研究院（以下簡稱“火箭院”）正在開展星箭接口的標準化和系列化研究，未來有了“百搭”的星箭接口，衛(wèi)星搭乘長十一火箭將更加方便。

立方星接口國際通用

經(jīng)過多年的發(fā)展，世界航天領域內(nèi)，立方星接口成為10公斤級微納衛(wèi)星應用最為廣泛的標準。

長十一火箭結(jié)構總體設計師布向偉介紹，以立方星為代表的微納衛(wèi)星體積小、重量輕，往往以搭載的形式發(fā)射，為了確保發(fā)射任務和主星的安全，采用類似于集裝箱裝貨的形式，將立方星封裝在“分離釋放機構”（一個矩形金屬箱）內(nèi)，根據(jù)發(fā)射任務選擇合適時機，用分離彈簧將它從箱內(nèi)推出。由于它與衛(wèi)星、火箭的接口都十分簡單，安裝便捷，因而受到星箭雙方的普遍認可。

立方星以1U（10厘米x10厘米x10厘米）為基本單位，可進行模塊化擴展，常見的有1U、2U、3U、6U、12U等體積的立方星。“長十一火箭提供國際通用的立方星接口。我們將根據(jù)國際通用的標準，做成一系列的產(chǎn)品。每次使用哪個‘箱子’，衛(wèi)星可根據(jù)自身的大小及其他需求從產(chǎn)品貨架上挑選?！辈枷騻フf。

輕型包帶接口功能集成 適用更廣

針對數(shù)十公斤至1噸的衛(wèi)星，火箭院正在研制輕型包帶式接口。

“輕型包帶集成了星箭連接、解鎖、釋放、測量等多種功能。將傳統(tǒng)星箭連接部位獨立出來形成了一個模塊，預留好各種接口?！辈枷騻フf：“根據(jù)衛(wèi)星重量不同，可以生產(chǎn)不同直徑的輕型包帶，它的兩個安裝面使用螺釘分別與衛(wèi)星和火箭連接。發(fā)射重量重的衛(wèi)星就多連幾個孔，重量輕的衛(wèi)星就少連幾個孔。它不僅功能更集成化，而且安裝也更加方便快捷?！?/p>

由于要適應重量跨度較大的衛(wèi)星，承載能力和環(huán)境適應性是輕型包帶接口的重點考核對象，目前，火箭院正在開展相關考核試驗。

“百搭”星箭接口助“急先鋒”一臂之力

標準化、系列化的星箭接口有利于衛(wèi)星開展模塊化設計和星座組網(wǎng)發(fā)射。同時，可省去大量的星箭接口協(xié)調(diào)時間和成本，增加發(fā)射機會，提升發(fā)射效率。

布向偉說：“以前如果接口不合適，可能還要修改雙方的設計，需要大量的時間。對于商業(yè)發(fā)射市場，履約周期尤為重要。有了標準化系列化星箭接口，素有‘急先鋒’之稱的長十一火箭將可提供更加高效、快捷的服務，當衛(wèi)星有發(fā)射需求時，兩者快速對接，進行必要的測試后，就可以發(fā)射了。”