狂暴起飛推力達(dá)459噸,極軌運(yùn)力2.2噸!世界最強(qiáng)固體運(yùn)載火箭誕生!

北京時(shí)間2022年7月13日21時(shí)13分,搭載主星LARES-2和6顆搭載星的“織女星-C”(Vega-C)運(yùn)載火箭,在法屬圭亞那庫魯航天發(fā)射場點(diǎn)火發(fā)射,執(zhí)行VV21任務(wù),點(diǎn)火約2小時(shí)15分鐘,所有載荷完成部署,上面級離軌再入,發(fā)射任務(wù)取得成功。

VV21任務(wù)主星LARES-2來自意大利,用于測量參考系拖拽效應(yīng)(frame-dragging effect),即愛因斯坦廣義相對論預(yù)測的地球等大質(zhì)量物體旋轉(zhuǎn)引起的時(shí)空畸變。其前型LARES是2012年“織女星”火箭首飛的主載荷。6顆搭載星均為立方體衛(wèi)星,其中天體生物立方體衛(wèi)星?(AstroBio CubeSat,?意大利)將測試一種探測太空生物分子的解決方案,?綠立方?(Greencube,意大利)將進(jìn)行一項(xiàng)在微重力下種植植物的實(shí)驗(yàn),阿爾法?(?ALPHA?,意大利)旨在幫助理解?與地球磁層有關(guān)的現(xiàn)象,比如極光。其他3顆立方體星為?Trisat-R?(斯洛文尼亞)、MTCube-2?(法國)和??Celesta(法國),將研究惡劣輻射環(huán)境對電子系統(tǒng)的影響。本次任務(wù)有效載荷總質(zhì)量約為474千克,其中LARES-2質(zhì)量為296千克,其余6個(gè)立方體衛(wèi)星、有效載荷適配器和運(yùn)載結(jié)構(gòu)合計(jì)質(zhì)量178千克。

“織女星-C”基于“織女星”研制而來,為中型四級運(yùn)載火箭,采用固液混合動(dòng)力,一級至三級為固體火箭,四級配備具備多次啟動(dòng)能力的AVUM+液體發(fā)動(dòng)機(jī)?!翱椗?C”箭長34.8米,起飛質(zhì)量210噸,起飛推力4500千牛(約459噸),推重比達(dá)到約2.19,其700千米極地軌道運(yùn)力為2.2噸,運(yùn)載系數(shù)約1.05%。相較于其前型“織女星”,“織女星-C”箭長增加了4.8米,起飛質(zhì)量增加了73噸,起飛推力增加了149噸,最大直徑增加了0.4米,700千米極軌運(yùn)力提升了約0.8噸,更高、更大、更強(qiáng),接替前者成為現(xiàn)役最強(qiáng)大的固體(芯級)運(yùn)載火箭。

按照規(guī)劃,VV21任務(wù)總耗時(shí)2小時(shí)15分28秒,從起飛18:11第1次點(diǎn)火開始上面級總計(jì)要經(jīng)歷5次點(diǎn)火,其中在第2次點(diǎn)火之后,于起飛01:24:06在5893千米分離主載荷,在第4次點(diǎn)火之后,于起飛02:09:56在5841千米軌道高度分離6個(gè)立方體衛(wèi)星,最后于起飛02:15:28上面級進(jìn)行第5次點(diǎn)火,離軌再入。通過首飛任務(wù),“織女星-C”充分展現(xiàn)異軌多星部署能力,體現(xiàn)了該火箭較好的任務(wù)適應(yīng)性,加上較大的運(yùn)力彈性,使得該火箭具備較強(qiáng)的市場競爭力。

“織女星-C”火箭的成功首飛,將現(xiàn)役固體(芯級)運(yùn)載火箭的起飛質(zhì)量首次提升到200噸級,起飛推力提升到了400噸級,將700千米極地軌道運(yùn)力提升至2噸級,將使得“織女星”系列火箭繼續(xù)保持世界最強(qiáng)固體運(yùn)載火箭的地位。

未來“織女星”系列火箭還將進(jìn)一步優(yōu)化升級,將于2026年推出基于“織女星-C”研制“織女星-E”(Vega-E)。

“織女星-E”在“織女星-C”基礎(chǔ)上將火箭構(gòu)型簡化為三級,用一個(gè)新的低溫上面級取代“織女星-C”的第三和第四級?!翱椗?E”的關(guān)鍵在于歐洲制造的M10發(fā)動(dòng)機(jī),該發(fā)動(dòng)機(jī)使用了更環(huán)保的推進(jìn)劑——低溫液氧和甲烷,并且具有先進(jìn)的壓力控制系統(tǒng),具備多次點(diǎn)火能力。目前,主承包商Avio于最近完成了其第一次連續(xù)熱測試。相較于“織女星-C”,“織女星-E”將實(shí)現(xiàn)性能提升20%,發(fā)射費(fèi)用降低20%,將是“織女星”系列更理想的構(gòu)型。
作者:大白高國
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