商业航天“国家队”添新丁捷龙三号运载火箭首飞成功
捷龙三号运载火箭首飞成功。中国太原卫星发射中心供图 郭厚泽摄
12月9日14时35分，捷龙三号固体运载火箭（简称“捷龙三号”）在我国黄海海域点火起飞，以“一箭十四星”的方式，将吉林一号高分03D47-50星、丰台少年二号卫星等14颗卫星精准送入预定轨道，首飞取得圆满成功。此次任务圆满成功标志着我国运载火箭型谱得到进一步完善、我国固体运载火箭系列化发展取得重大进展。
随着微纳卫星、小卫星、星座组网等发射需求呈指数级增长，中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院（以下简称“火箭院”）在研制新一代长征系列火箭的同时，运用纯商业模式抓总研制了捷龙系列火箭，并交由控股子公司中国长征火箭有限公司投资运营。捷龙三号作为捷龙系列火箭的第二位成员，首飞成功也是商业航天“国家队”的又一力作。
捷龙三号火箭总指挥金鑫介绍，捷龙三号是面向未来卫星星座快速组网发射需求而打造的一型高性价比、高可靠、快履约、快发射的固体运载火箭。它采用四级固体发动机串联布局，总长约31米，箭体最大直径2.65米，最小直径2米，总质量约140吨。同时，拥有直径3.35米和2.9米两种构型整流罩，能够与多种星箭接口适配，满足多种卫星安装要求。
技术创新填补多项空白
捷龙三号火箭总设计师管洪仁介绍，捷龙三号火箭具有运载能力强、整流罩包络空间大、发射方式多样化、发射效率高等特点，在研制过程中填补了中国航天多项空白。
捷龙三号火箭在500公里太阳同步轨道运载能力达1.5吨，具有满足主流中小卫星组网发射比较实用的运载能力。为实现最大可配套直径3.35米的整流罩，为完成“1箭14星”任务，研制队伍采用了直径3.35米整流罩，相比于同规模固体运载火箭可为有效载荷提供更大的包络空间。
捷龙三号火箭采用了航天科技集团第四研究院研制的装药量最多、推力最大的高性能纤维缠绕复合材料壳体整体式固体发动机，发动机直径2.65米，装药量71吨，推力达到200吨。首次完成了中国火箭海上热发射，实现了从海上冷发射到海上热发射的跨越。
由于箭体规模增大，研制团队创新性地采用了框式导向海上热发射方案，攻克了待发稳定性、离架安全性、燃气流排导和热防护设计等技术难题，在确保发射安全性前提下，有效缩短了发射流程、降低了发射成本火箭火采用了国内航天领域动力电压最高、功率级别最大的机电伺服系统。
研制团队还先后攻克了高刚度作动器设计技术、大喷管负载稳定控制算法设计技术、低气压环境适应技术等多项关键技术，保障了捷龙三号的高性价比和快速响应。在研制过程中，大量采用了“天巽”“天行”“天际”“天象”等多个“天”系列自主可控工业软件，实现了由国外工业软件向自主可控转变和地面实物验证向仿真设计转变，减少了大量实物地面试验，舆情网，有效提高了设计效率。
地面测发控系统也更加简洁、智能，集成度和智能化程度高，拥有一个“最强大脑”，可实现笔记本“一键式”发射。
捷龙三号运载火箭首飞成功。中国太原卫星发射中心供图 郭厚泽摄
发射更灵活成本更优 助力固体火箭系列化发展
金鑫介绍，捷龙三号首飞成功，有力推进了我国固体运载火箭实现了系列化。目前捷龙系列运载火箭已经具备500公里太阳同步轨道运200千克至1.5吨的能力、整流罩直径覆盖1.2米至3.35米，运载能力梯度合理，可为用户提供更加灵活、成本更优的发射服务。
捷龙三号火箭将采取批量生产贮存模式执行发射任务，通过公路运输转运至海上发射母港（海阳港）滚装上发射船，运输距离不超过6公里，运输用时不超过2小时。进入预定海域，发射流程不超过48小时。将具备年产20发火箭和周转贮存3发火箭的能力，大幅提升固体火箭发射能力，真正实现海上发射高频次和批量化，助推我国商业航天发展。
目前，山东东方航天港正在建设更加专业的海上发射船，并论证海上固定发射平台，持续降低海上发射对火箭的要求，提高海上发射的经济性和灵活性。“目前我们正在规划更大规模的捷龙四号固体运载火箭，500公里太阳同步轨道运载能力达2.5吨，并积极探索液体火箭海上发射能力，未来将实现更加完备的‘冷热兼备’、‘固液兼容’、‘固定+机动’、‘一次出海多次发射’海上发射能力。”金鑫说。
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