長征八號成功發射微納星空研製的五顆商業衛星，“一箭22星”創新紀錄

2月27日11時6分，長征八號遙二運載火箭在中國文昌航天發射場起飛，隨後將22顆衛星送入約500公里高的太陽同步軌道，發射取得圓滿成功，刷新了我國“一箭多星”發射的紀錄。27日的連續成功發射，也刷新了長征火箭最短髮射間隔紀錄。

▲ 長八遙二火箭奔向蒼穹（胡藍月 攝）

長征八號運載火箭是目前我國中低軌運力最強的商業火箭，由中國航天科技集團有限公司一院研製。本次發射任務中，長征八號去掉了兩枚助推器，由兩級半變為兩級串聯構型，整流罩縮短，火箭採用模塊化、系列化、組合化的研製理念，迅速完成了第二次商業發射。

本次發射的22顆衛星連同衛星支架總重約2.6噸，衛星分別來自國內7家商業航天企業，主要為光學遙感衛星。為此，長征八號運載火箭設計了三段式多星支架，在到達預定軌道後分12次釋放衛星，確保衛星放得下、分得開、控得住。

本次搭載的兩顆對地觀測遙感衛星——海南一號01、02星由航天科技集團五院所屬深圳航天東方紅衛星有限公司研製，海南一號01星主要應用於海上動態目標觀測，為“海上絲綢之路”保駕護航，海南一號02星主載荷為高分光學相機，具備視頻成像功能。

本次發射是長征系列運載火箭第409次發射。

“光桿”長八首飛

2020年12月成功首飛的長八火箭是我國新一代主力中型運載火箭，填補了我國太陽同步軌道運載能力3-4.5噸的能力空白，可以承擔80%以上的中低軌發射任務。長征八號遙二運載火箭（以下簡稱“長八遙二火箭”）此次發射是新一代運載火箭2022年的首次飛行，是火箭院2022年宇航任務的首次發射，也是型號不帶助推器的新構型首飛。

長征八號火箭副主任設計師陳曉飛介紹說，與遙一火箭相比，火箭外形上最大的區別就是取消了兩個助推器，從兩級半構型變成了兩級串聯構型。自成功首飛到遙二火箭完成總裝總測、具備出廠條件，研製團隊僅僅用了1年時間，這就要歸功於火箭所採用的“模塊化”“組合化”設計思路。早在研製伊始，設計人員就充分兼顧了火箭不帶助推器的狀態，並納入遙一火箭的考核包絡中。因此，遙二火箭無需進行大規模更改，只需針對載荷、飛行軌道進行適應性調整，就能高效地滿足任務要求。

長八火箭項目辦胡輝彪介紹，這次使用新構型我們要做到“一舉多得”。一是在長八火箭設計之初，就已經兼顧了有助推器和沒有助推器兩種狀態，這次任務可以檢驗新構型的正確性、協調性和匹配性，對開拓中型主力火箭市場具有重要意義。二是長八遙二火箭雖然一箭22星，但載荷總計只有不到2噸，“光桿”新構型的能力在3噸級，完全能夠滿足載荷要求。三是這次任務時間緊張，減少兩個助推器，可以緩解生產、總裝和測試的壓力，讓研製周期縮短、研製成本降低。四是可以為長八火箭積累成功子樣，推動型號走向成熟，為後續進入航天發射主戰場打好基礎，鞏固長征八號在商業航天領域的主動權和主導權。

“未來，人類進入太空的需求越來越大，空間的基礎設施建設需求越來越大，因此改變發射場流程、縮短火箭研製周期迫在眉睫。”肖耘介紹。

現在，長八火箭總裝最快是23天，但總裝后從天津廠房運到發射場，還需要進行火工品安裝、單元測試等工作，周期長。如果在發射場旁就近建設總裝測試廠房，把發射場測試和出廠測試合二為一，火箭總裝、測試后直接就到塔架上準備發射，能夠節省一系列測試、檢查、轉運的步驟，極大壓縮火箭在發射場的周期，適應未來市場對長八火箭快速發射的需求。

經過長八火箭團隊的努力，目前，海南總裝測試廠房已經開始施工建設，發射工位也正在論證過程中。屆時，7天就能實現一次長八火箭發射，一年就可發射50發，為院全面實現“三高”發展、推動航天強國建設發揮重要作用。

一箭22星創紀錄

一箭發射22顆衛星創造了我國一次發射衛星數量最多的紀錄，但一次要將這麼多衛星安全順利送達目的地，首先要解決“乘客”們在整流罩內的布局問題。研製人員充分梳理衛星的結構形式、任務需求，創新設計了一款三層多星分配器，能在有限的整流罩空間內，為每顆衛星安排了舒適的“座位”，並且能夠保證衛星不同方向的分離安全。

“三層式多星分配器”從下到上分別由錐形支架、中心承力筒和圓盤平台組成。其中，錐形支架搭載2顆衛星，中心承力筒搭載14顆衛星，圓盤平台搭載6顆衛星，完美將22顆衛星裝進整流罩中。

雖然是全新結構，但走近一看，你會發現一些熟悉的“面孔”。火箭院長八火箭總體副主任設計師於龍介紹，多星分配器最下層的錐形支架，設計團隊沿用的是長八遙一運載火箭的結構；中心承力筒也是成熟的結構，能夠儘可能利用整流罩的空間，在側壁多掛衛星。對於一些直徑較大、不適合側掛的衛星，設計團隊則在中心承力筒上方新設計了一個圓盤平台，讓大直徑衛星安裝操作更簡潔，分離方向上也沒有其他衛星去干涉。

“在分配器結構設計上，我們採取‘模塊化’設計，將現有的、成熟的結構拼接在一起形成新的結構形式，達到‘1+1>2’的效果，同時節省了設計時間，提高研製效率，能快速滿足衛星方發射的需求。”於龍說道，“一般來說，一個新的結構從出圖到生產，需要至少一年多時間。我們通過‘模塊化’設計，在半年不到的時間就生產出來了多星分配器。”

衛星雖然能裝進整流罩，但在有限的空間內，衛星數量越多，星和星的間隙肯定就越小，在對接操作時的難度也就越大。在設計之初，設計團隊就對現場工裝設備、人員操作位置等進行考慮，將衛星安裝操作可達性納入分配器結構設計中。

為了方便安裝操作，設計團隊專門在圓盤平台中間開了個孔，方便操作人員進入，並通過星箭聯合操作試驗，不斷調整衛星安裝操作的順序及布局的位置，確保操作人員真正上箭操作的安全性，讓22顆衛星能順利“上車”。

“本次任務一共需完成22星分離，共計完成12次分離動作，創造了中國航天的新紀錄。可以說星箭分離中長八火箭宛如跳了一出‘芭蕾’，最終22顆星的釋放就如‘天女散花’一般。”火箭院長征八號運載火箭副總指揮段保成說。

不僅如此，研製團隊完成多星分配器的設計工作后，專門開展了星箭聯合操作試驗，在試驗過程中對衛星的安裝操作順序以及布局位置進行了調整，並通過多輪仿真計算對星箭分離動作進行了優化設計，確保衛星從“上車”到“下車”全過程的安全。

值得一提的是，本發火箭的整流罩高度也從8米縮短到5.4米，使得全箭關鍵部位的受載降低了。這樣一來，火箭發射的放行條件可以適當放寬，有利於提高任務的發射概率，從而進一步提升火箭的任務適應性。

共享火箭“拼車”新模式

長八遙二火箭同時還是一發“共享火箭”，其搭載發射的22顆衛星，分別來自7家研製單位。火箭院長征八號運載火箭總指揮肖耘形象地介紹這種全新的共享模式，“簡單地說就是拼車方案，為用戶提供經濟實惠的發射服務，門檻大大降低了。”

另外，由於是共享發射，需對接多家用戶單位，協調工作成倍增加，面對研製過程中用戶迭代更新、方案反覆等困難，研製團隊持續開展方案調整、可行性與安全性分析，以熱忱的服務意識最終促成了本次任務的實施。有了這次長八遙二火箭的成功探索，院也計劃推進共享發射的常態化。

肖耘表示：“未來人類進入太空的需求是越來越大，作為‘國家隊’，我們有責任、更有能力通過我們的努力來實現太空經濟的共同繁榮，加速建設航天強國。”