新提升、新技術、新跨越：“長八”首飛填補中國火箭能力空白
12月22日，長征八號運載火箭以“一箭五星”的方式，在中國文昌航天發射場首飛成功。這是一型兼顧近地軌道和地球同步轉移軌道發射能力的新型火箭，它將中國太陽同步軌道運載能力由3噸提升至4.5噸，有效填補了中國新一代運載火箭的能力空白，進一步完善了中國運載火箭型譜。更重要的是，在不久的將來，它將把民眾構想中未來火箭的相關技術一一變為現實。
中國運載火箭能力的新提升
中國在新一代運載火箭的論證過程中，以液氧煤油和液氫液氧發動機為基礎，提出了新一代大、中、小型運載火箭的發展構想，並通過20多年的預研和工程研製，成功研製了長征五號、長征七號等新一代運載火箭，形成了2.25米、3.35米和5米直徑的通用模塊，為中國新一代運載火箭“模塊化、系列化、組合化”發展奠定基礎。
長征八號運載火箭研製團隊從中國現有的火箭模塊中，通過幾百種的搭配，不斷創新研製思路和方案，最終提出了現在的構型。該型運載火箭採用芯級捆綁2枚助推器構型，700公里太陽同步軌道運載能力不小於4.5噸。
中國運載火箭技術研究院長征八號運載火箭總設計師宋徵宇介紹道：“長征八號運載火箭是在長征七號運載火箭基礎上，與長征三號甲系列火箭三子級組合形成的一款新構型火箭。”
中國運載火箭技術研究院長征八號運載火箭總指揮肖耘表示，此前中國具備中低軌道發射能力的主力運載火箭，能夠將3噸的有效載荷送到太陽同步軌道。長征八號運載火箭將此項能力提升到了4.5噸，這是長征系列運載火箭能力的提升，對衞星等有效載荷來説也將是一個平台的升級換代。
中國航天科技創新的新技術
未來的火箭將是什麼樣？可重複使用？高度智慧化？在不久的將來，長征八號火箭有望將民眾想象中的火箭技術，一一變為現實。
要向實現火箭的重複使用，發動機推力調節是重要的技術。本次發射中，長征八號運載火箭應用了發動機推力調節技術，這在中國運載火箭中是首次工程應用，為後續重複使用技術提前進行相關先期技術驗證，為重複使用運載火箭研製打下堅實基礎。
近年來，中國運載火箭高密度發射已呈常態化，屢屢成功，但飛行故障甚至飛行失利也偶有發生，如果火箭具備故障診斷和自主飛行能力，在發生故障時，自主調整，飛行結果便能大幅改善。
長征八號運載火箭採用自抗擾技術進行實時補償控制，提高主動減載的效果，解決了大整流罩帶來的靜不穩定度大的難題。此外，該型火箭還開展滑行段飛行故障在線辨識，並根據故障辨識結果，進行姿態控制重構，提升了火箭姿態控制的自主適應能力和智慧化水平。
長征八號火箭還是中國首個研製中未開展全箭模態試驗的中大型火箭，採用虛實結合的模態分析技術。後續在長征八號火箭的基礎上還將研製融合型火箭，實現電氣一體化、兩平一垂快速發射、提升經濟性的火箭。
中國航天商業舞台的新跨越
長征八號火箭自2018年4月轉入工程研製階段工作，2020年10月完成了出廠評審。“從型號開始論證到首飛火箭具備出廠條件，僅用時2年多，這在新一代運載火箭研製的歷史上是不多見的。”宋徵宇説。
專家表示，中國航天在地面發射技術方面與航天強國還存在一定差距，主要體現在火箭測試周期特別是發射區佔位時間較長的情況。未來長征八號將採用“兩平一垂”的模式，即水平組裝、水平狀態整體運輸、星罩組合體垂直轉場對接。預計在2022年前後，融合型長征八號運載火箭將實現“兩平一垂”，可大幅簡化發射場建設規模，發射區不再需要規模龐大、組成複雜的塔架，減少建設成本。
長征八號火箭自設計之初，就充分考慮了技術與經濟的一體化，通過降低生產成本和配套成本，實現火箭的成本有效控制。後續隨着批量化生產的能力提升，客户從簽署發射服務合同到實施發射將縮短至一年，組網建設週期將進一步縮短。
“長八火箭本身運載能力達到5噸級，而起飛規模為356噸，運載效率在國內火箭中是名列前茅的，運載能力的提升、成本的下降，必然會帶來很高的性價比。”中國運載火箭技術研究院長征八號運載火箭副總指揮段保成説。
責任編輯丨王璇
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來源丨中國新聞網