开拓之星布向伟:解同一轨道五星组网发射难题

发布时间 : 2018-07-11     来源 : 中国运载火箭技术研究院新闻中心

  与长征火箭家族的其它兄弟相比,长十一火箭是个十足的“小个子”。但它凭借极短的发射准备时间,享有“快响利箭”的美誉,在商业航天领域具有强大竞争力。
  布向伟是长十一火箭型号总体设计师。从该型火箭还在方案研制阶段起,他就一直在长十一火箭团队工作,至今已有8年。
 


△布向伟在发射场执行任务

 
现场改定卫星布局方案

 
  “难!”这是布向伟接到任务的第一感觉。虽然长十一火箭曾有过一箭多星发射,但这次的难度,却非同一般。与之前一颗主星与多颗小卫星同时发射不同,这次发射的卫星没有主次之分,每颗卫星的重量、体积都很大,要全部容纳进整流罩,是个难题。此外,为满足组网需求,客户还提出了多颗卫星必须精确送达同一轨道平面的要求。
  仅仅是布局方案,布向伟就做了三个,最后他选定了最为合理的一个。这个方案一经公布,就受到了客户的肯定。但是,出于节省成本的考虑,客户当场提出:要在这一发火箭上再增加一颗卫星,由一箭四星改为一箭五星。
  这是布向伟万万没想到的,从来没有遇到过中途增加卫星的情况。已经设计好的方案,必须改。
  好在此前的方案设计已经让他积累了足够的经验,为节省时间,布向伟一边跟大家讨论,一边修改方案,当场就拿出了令人满意的新方案。

  
搭积木激发的灵感

  
  布局方案敲定了,但新挑战却接踵而至。由于火箭整流罩容积有限,如此密集的卫星布局,已经留不出空间供工作人员总装操作了,怎么办?
  一天,布向伟正在街上走着,忽然看到一个小孩在玩积木,他灵光乍现:“积木能搭出各种形状,也能拆分开,卫星支架是不是也可以拆分开呢?先把它拆分成五个部分,分别与卫星对接,再把连同卫星的支架像搭积木一样拼接在一起,不就解决了吗!”

  
千里挑一的分离方案

  

  布局和总装难题解决了,还得解决发射精度难题。与一箭将多星送入不同轨道相比,多星同轨道组网发射对卫星分离精度要求高得多。布向伟说:“不仅要保证卫星进入同一轨道平面,还要避免他们在太空相撞,发生安全事故。”
  因此,先分离哪些,再分离哪些,以什么角度和速度分离……都大有讲究,必须充分论证,考虑周全。
  在一周的时间里,布向伟带领团队,对不同分离力、分离角度、质心偏差等组合的上千种状态进行仿真计算,最终找到了合适、安全的方案。
  2018年4月26日,长十一火箭发射圆满成功,最终实现了“小身板大容量”的一箭五星组网发射。作为我国商业航天领域的探索者和领跑者,长十一火箭团队还在继续开拓创新,向为更多商业客户提供个性化、优质化的发射服务而努力。

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