2024年11月30日晚間，我國首型4米級運載火箭——長征十二號運載火箭在海南商業(yè)航天發(fā)射場成功發(fā)射，將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)試驗衛(wèi)星和技術(shù)試驗衛(wèi)星03星送入預定軌道，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。

長十二火箭由中國航天科技集團有限公司八院抓總研制，火箭采用兩級最簡構(gòu)型和4米級單芯級設(shè)計，全長約62米，起飛質(zhì)量約430噸。其近地軌道運載能力不小于12噸、700公里太陽同步軌道運載能力不小于6噸，是我國目前運力最強的兩級單芯級火箭，并可根據(jù)任務(wù)需求適配5.2米、4.2米直徑構(gòu)型的整流罩，支持單星、多星不同軌道發(fā)射。

在我國運載火箭研制初期，受到運輸條件的限制，特別是鐵路隧道運輸寬度與高度的要求，我國長征系列中型運載火箭一直沿用3.35米的箭體直徑?，F(xiàn)在，長征系列火箭家族迎來了新的“健壯”構(gòu)型，與傳統(tǒng)火箭相比，長十二火箭的箭體直徑提升至3.8米，實現(xiàn)推進劑裝填量提升30%，火箭模塊的推力性能提升108%。它仿佛一名身形健碩的短跑運動員，能以更輕快的身姿、更輕松的起跑，托舉更重的載荷。

“3.8米的箭體直徑，可以同時容納4臺1250千牛的液氧煤油發(fā)動機，實現(xiàn)箭體直徑與發(fā)動機數(shù)量的最佳適配。再配上兩級‘光桿’構(gòu)型，實現(xiàn)了火箭運載能力的大幅提升?！敝袊教炜萍技瘓F八院梁建國介紹，長十二火箭就是為了商業(yè)航天而生，研制過程中，團隊反復調(diào)整、優(yōu)化設(shè)計方案，把一個個“不確定”變?yōu)殚L十二如今的模樣。

不過，大長細比、大整流罩、無尾翼、無助推……長十二火箭的每一個特點，都指向了一個難題——晃動?！盎鸺Q立在塔架上的時候像一支鋼筆，點火起飛后，發(fā)動機巨大的推力作用加上貯箱里燃料的晃動和外界環(huán)境影響，如果在慢鏡頭下，火箭會像一支剛離弦的箭，有輕微的彎曲和扭轉(zhuǎn)，我們稱之為低頻振動?！敝袊教炜萍技瘓F八院賀從園解釋，這會給火箭的箭體結(jié)構(gòu)帶來威脅，也會成為姿態(tài)控制的“噪音”。設(shè)計團隊通過“速率陀螺優(yōu)選+校正網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化”設(shè)計，抑制低頻彈性，確?？刂葡到y(tǒng)準確識別姿態(tài)信息，精確實施姿態(tài)控制。

在發(fā)射過程中，長十二火箭還擁有更聰慧的大腦。在火箭點火起飛前，新研制的牽制釋放系統(tǒng)在診斷點火工作正常后才會完成釋放，幫助火箭順利起飛。發(fā)射升空后，智能健康診斷系統(tǒng)將對火箭進行實時“體檢”，對采集到的火箭狀態(tài)信息進行實時的箭上監(jiān)測和診斷，一旦發(fā)現(xiàn)故障，可進行故障隔離，同時實施飛行任務(wù)的重新規(guī)劃，為火箭在線生成新的飛行軌跡，確保衛(wèi)星準確進入原定軌道。

高強度、輕質(zhì)化、高剛度的鋁鋰合金，也第一次被應(yīng)用在火箭制造中。長十二火箭的二級貯箱就應(yīng)用了這種新材料，相比于一般長征系列火箭采用的第二代鋁合金材料，其結(jié)構(gòu)重量可減輕10%至15%、抗拉強度提升28%、屈服強度提升50%。這使得長十二火箭在保證結(jié)構(gòu)承載的同時，箭體更加輕質(zhì)化，有效促進運載能力和運載效率的提升。

承擔本次發(fā)射任務(wù)的海南商業(yè)航天發(fā)射場，是我國首個商業(yè)航天發(fā)射場。其建設(shè)的二號發(fā)射工位是我國首個液體通用型發(fā)射工位，采用水平轉(zhuǎn)運、水平組裝和水平測試的“三平模式”，可兼容十余型液體火箭的發(fā)射。當海南商發(fā)的首次發(fā)射任務(wù)遇到長十二首飛任務(wù)，其里程碑意義不言而喻。為實現(xiàn)“三平”測發(fā)模式，航天科技集團八院149廠研制了海南商發(fā)二號工位箭體起豎系統(tǒng)、全箭模塊化運輸車、3.8米滾動對接裝備、5.2米整流罩垂直水平合罩裝置、加注供配氣等上百套新裝備，助力二號工位實現(xiàn)完美“首秀”。

來源：北京日報客戶端

記者：劉蘇雅