“腦袋怎么變大了？”12月4日，快舟一號(hào)甲火箭成功發(fā)射海哨一號(hào)衛(wèi)星，任務(wù)成功的新聞剛發(fā)出，“航天迷”們就發(fā)現(xiàn)原先“腦袋脖子一般粗”的快舟一號(hào)甲火箭變成了“大腦袋”。
原來，執(zhí)行此次任務(wù)的快舟一號(hào)甲火箭整流罩外徑由1.4米擴(kuò)大到了1.8米，火箭運(yùn)載能力也提升至原先的1.5倍以上，不僅實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)同級(jí)運(yùn)載火箭最大有效載荷包絡(luò)和最大運(yùn)載能力，可靠性和使用性能等方面也大幅提升。
快舟一號(hào)甲火箭已執(zhí)行近30次發(fā)射，作為“快舟家族”的拳頭產(chǎn)品，為何在“戰(zhàn)績穩(wěn)健”的狀態(tài)下選擇跳出“舒適圈”再度突破自我？中國航天科工集團(tuán)有限公司九院火箭公司快舟一號(hào)甲團(tuán)隊(duì)的答案是，要讓我們的火箭“更好用”！
“肚量大”：出擊市場拳頭更硬
隨著國內(nèi)微小衛(wèi)星發(fā)射需求直線上升，火箭公司市場經(jīng)理最直觀的感受就是“火箭要裝不下了”，讓火箭“肚量大”顯得刻不容緩。為盡快滿足市場需求，公司啟動(dòng)了快舟一號(hào)甲火箭升級(jí)計(jì)劃。
改多了，會(huì)與能力更強(qiáng)的火箭“同質(zhì)化”；改慢了，就跟不上市場變化。公司堅(jiān)定“讓快舟火箭在市場上更好用”的戰(zhàn)略目標(biāo)，進(jìn)一步明確了“瞄準(zhǔn)急需、立足差異、聯(lián)動(dòng)優(yōu)化”的升級(jí)方向，決心要通過對(duì)快舟一號(hào)甲最高效務(wù)實(shí)的升級(jí)，讓其與快舟十一號(hào)火箭更好地形成“高低搭配”，凝聚更強(qiáng)市場競爭合力。
擺在團(tuán)隊(duì)面前的第一道難題就是“升級(jí)多少？”團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了廣泛調(diào)研、精細(xì)梳理了市場上大量微小衛(wèi)星尺寸和重量，確定了能讓快舟一號(hào)甲火箭立足當(dāng)前受眾、最快“物盡其用”的升級(jí)方案——整流罩外徑由1.4米擴(kuò)大到1.8米，700公里太陽同步軌道運(yùn)載能力由200公斤提升至300公斤以上，使單位載荷發(fā)射費(fèi)用大幅降低。
另一道難題緊隨其后，火箭“肚量大”了，客戶需求類型也會(huì)相應(yīng)增多。比如，“大腦袋”一定程度上增大了飛行不穩(wěn)定性；又例如空間和運(yùn)力提升后，有可能造成火箭末級(jí)姿態(tài)不穩(wěn)，通俗講，就是火箭可能因“乘客下車”后重心不穩(wěn)而“翻車”。綜合上述兩種情形，團(tuán)隊(duì)優(yōu)化總體布局和控制策略，提升軌道控制方案，升級(jí)后的快舟一號(hào)甲火箭能更好地覆蓋“多星異軌”任務(wù)。
此外，由于不同軌道類型的星座對(duì)發(fā)射場有不同“偏好”，團(tuán)隊(duì)還通過落區(qū)控制等技術(shù)讓火箭更好地適應(yīng)不同發(fā)射場的落區(qū)安全性要求和風(fēng)場環(huán)境，從而能夠承接不同類型的組網(wǎng)、補(bǔ)網(wǎng)任務(wù)。
通過一系列務(wù)實(shí)高效的創(chuàng)新優(yōu)化，團(tuán)隊(duì)極大提高了快舟一號(hào)甲火箭的使用性、任務(wù)適應(yīng)性和可靠性，讓火箭底氣更足，讓出擊當(dāng)前微小衛(wèi)星市場的拳頭更硬。
“隱藏款”：競速未來馬力更足
除了“肚量大”，快舟一號(hào)甲團(tuán)隊(duì)還跳出了“舒適圈”，應(yīng)用了大量“隱藏款”技能，賦能整個(gè)快舟型譜發(fā)展。
第一是產(chǎn)品化和去任務(wù)化。以往任務(wù)中，軟件系統(tǒng)成本在履約成本中占比不小，主要源于任務(wù)差異引發(fā)的軟件更改。不光需要重新編制軟件，而且軟件測評(píng)價(jià)格高昂。
“如果能把通用部分固化，那每次只做微調(diào)即可?！眻F(tuán)隊(duì)里有人提出。當(dāng)時(shí)，公司的可重復(fù)使用液體試驗(yàn)箭項(xiàng)目也攻關(guān)正酣，兩團(tuán)隊(duì)對(duì)該思路一拍即合，聯(lián)合啟動(dòng)了“通用軟件框架”開發(fā)，成果同時(shí)運(yùn)用。在該模式加持下，快舟一號(hào)甲任務(wù)的軟件實(shí)現(xiàn)通用接口，每次無需重新編寫和測評(píng)軟件，履約周期大大縮短。
此外，團(tuán)隊(duì)還采取輕量化、集成化、高可靠思路對(duì)電氣單機(jī)進(jìn)行了產(chǎn)品化統(tǒng)型。經(jīng)大量梳理和研判，團(tuán)隊(duì)選取了適合集成和復(fù)用的單機(jī)。對(duì)于部分執(zhí)行機(jī)構(gòu)，團(tuán)隊(duì)直接替換為快舟十一號(hào)上使用的批產(chǎn)產(chǎn)品，這進(jìn)一步加強(qiáng)了電氣單機(jī)的產(chǎn)品化程度。在該思路指引下，電氣系統(tǒng)整體成本大大縮減。
第二是新技術(shù)的應(yīng)用?；诔杀竟芸卦瓌t，團(tuán)隊(duì)立足既有硬件，在火箭上升段使用的控制器和柵格舵上“做文章”。通過完善控制策略，讓原先的硬件實(shí)現(xiàn)了對(duì)上升段和返回段同時(shí)滿足。該技術(shù)的打通不光提升了快舟一號(hào)甲火箭對(duì)不同發(fā)射場的任務(wù)適應(yīng)性，還為后續(xù)可重復(fù)使用液體火箭技術(shù)攻關(guān)提供了一定技術(shù)支撐。
一系列“隱藏款”技能不僅進(jìn)一步助力整個(gè)快舟系列火箭朝著“更好用”的方向發(fā)展，也鍛煉了隊(duì)伍從履約型向創(chuàng)新研制型轉(zhuǎn)變，讓快舟火箭競速未來賽道的馬力更足。
從“肚量大”到“隱藏款”，快舟一號(hào)甲火箭這次升級(jí)不僅彰顯了團(tuán)隊(duì)讓火箭“更好用”的決心，更展示出團(tuán)隊(duì)勇于突破、高效創(chuàng)新的實(shí)力?！皩?duì)于市場，永遠(yuǎn)沒有‘舒適圈’?！笨熘垡惶?hào)甲團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人說。（文/唐詩 海報(bào)/張彤）
