出品/星动无极

11月3日8时15分,中科宇航力箭二号遥二运载火箭在东风商业航天创新试验区点火升空,将千帆极轨21组共18颗卫星送入约800公里高的预定轨道。这是力箭二号的第二次飞行,也是它首次执行卫星互联网大规模组网发射任务。任务公开了一个此前没有露出全貌的细节:18颗卫星的分离,只做了一次解锁。

按传统分离方法,18颗星要逐颗解锁、逐颗弹开,每一步都是独立的失效点。此次任务首次应用的多星星箭星间分离机构解锁装置,把18颗卫星堆叠在一起,解锁一次,靠相对运动把整组卫星甩开。力箭二号副总设计师张延瑞的比喻是,原来是扔18次铅球,现在是一次甩出18颗链球。这套装置用运动学方案替代机构学方案,机构少、环节少、重量轻,难点在运动学设计:卫星要甩得开,还不能甩乱。研制团队通过动力学仿真求解,用分批分离与精确编排控制卫星之间的相对时刻和相对速度,避免相互干扰。装置此前已经过十余次飞行验证,构型和接口可扩展,能灵活适应卫星数量的增减,减少不同任务之间的重复设计与适配工作。

入轨精度靠两次点火保障。此次目标轨道高度约800公里,火箭二级在太空中的滑行时间比首飞增加了约两倍。关机滑行结束后,二级发动机二次点火,对轨道做末段修正,把入轨精度抬高一个档次。杨浩亮解释,关机滑行之后实行第二次点火,是对轨道进行末节的修正。多星分离与二次点火两项设计叠加,对应的是组网发射最在乎的两件事:颗颗到位,批批可靠。

力箭二号是我国首款通用助推器核心构型运载火箭,由3个相同的通用助推芯级组合而成,近地轨道运载能力12吨,500公里太阳同步轨道运载能力8吨。总指挥、总设计师杨浩亮把这次任务定位为从技术验证迈向商业化规模运行的关键一步:首飞解决能不能飞,遥二要回答能不能批量飞、稳定交付。今年3月首飞时,火箭重点验证多项关键技术,并成功发射轻舟初样试飞船。任务完成后,力箭二号火箭累计入轨载荷总重量超过9吨,力箭系列火箭累计将1艘飞船、139颗卫星送入太空,入轨载荷总重量超过27吨,服务国内外客户近40家。此次一箭18星也是迄今民商火箭最大载荷质量的发射任务。

批产与回收两条线在同步推进。今年3月首飞之后,力箭二号已从型号研制转入批量生产阶段,明年将接续执行多组组网发射任务,并可搭配自研的力巡一号上面级,把轨道覆盖拓展到地球同步转移轨道和地月转移轨道。回收路线上,副总设计师廉洁透露,团队正推进集束式回收技术,把助推器与芯一级作为整体模块一并回收,用一套装置回收多套箭体模块,提升可复用火箭的经济性。可重复使用运载器力鸿二号计划2027年一季度开展亚轨道百公里级回收验证——亚轨道运载器与入轨级火箭的一二级分离高度相近,气动环境与核心难题基本一致,验证成本更低、风险更小,验证成熟后再把发动机多次启动与变推力、推进剂管理、导航制导和着陆控制等技术向力箭二号做工程化适配。

把这次发射放进国内组网发射的大盘子看,意义在运力供给端。我国低轨卫星互联网进入集中部署窗口期,在轨部署规模与规划之间仍有较大缺口,组网任务对运载的要求集中在三处:高密度、高可靠、低成本。民营火箭要接住这个需求,先得证明两件事——批产能力让箭体供应跟得上发射节奏,飞行验证让星座运营方敢把整批业务卫星交出来。力箭二号用第二次飞行把18颗业务卫星一次性送入轨道,两件事各往前挪了一格。通用助推器核心构型的价值也在这发任务里得到检验:3个相同助推芯级组合的构型,让箭体部件在同一条产线上重复生产,批量生产的降本逻辑与汽车工业的共用平台同源,火箭行业把这套思路用到实飞验证层面,力箭二号是第一个。构型统一带来的另一个收益在发射组织上:芯级状态一致,总装测试流程可以按相同节拍重复,发射场保障方案也无需按箭型逐发重做。批量飞的前提是批量造,批量造的前提是构型收敛,这发任务的18星把三段链条的接口都验证了一遍。

后续要看的是节奏。一次18星证明了单次任务的能力上限,组网拼的是全年能飞多少次、每发之间箭体和测控能不能周转过来。集束式回收能否按计划在2027年进入亚轨道验证、何时迁移到入轨级火箭,决定这条产品线的成本曲线能不能往下走。对垣信这样的星座建设方来说,民营运力多一个可靠选项,组网排期的弹性就多一分。