对话力箭二号设计团队：如何一次甩出18颗“链球”？

11月3日，中科宇航力箭二号遥二运载火箭发射成功。本次发射对我国商业航天发展有何重要意义？一箭18星，如何实现星箭分离？

大众新闻就此对话力箭二号运载火箭总师、总指挥杨浩亮，力箭二号运载火箭副总师廉洁，力箭二号运载火箭副总师张延瑞和力箭二号运载火箭副总师胡久辉。

卫星互联网组网提速

大众新闻：力箭二号遥二运载火箭发射圆满成功，此次任务对我国商业航天高质量发展，具备怎样的标志性意义？

杨浩亮：此次力箭二号遥二运载火箭发射圆满成功，履约交付实力得到充分印证。当前，我国低轨卫星互联网进入集中部署窗口期，卫星组网任务繁重、发射需求旺盛，在轨部署规模仍存在较大缺口，高密度、高可靠、低成本的运力供给，是保障卫星互联网建设稳步推进的关键支撑。

力箭二号是面向卫星大规模组网和低成本货物运输打造的主力液体运载火箭，本次任务是针对卫星互联网组网场景适配能力的一次关键实战验证。以此为新起点，我们将持续夯实产品可靠性，稳步提升批量交付与高频次发射能力，持续构建稳定、高效、经济的航班化商业运力体系，为我国卫星互联网规模化组网和商业航天高质量发展提供坚实的运力支撑。

大众新闻：商业航天高密度发射叠加卫星互联网组网提速，力箭二号运载火箭在任务适配等能力方面有哪些突出亮点？

廉洁：总体来说有两大亮点。

一是运载能力大，近地轨道能力达到12吨，适应不同轨道能力强，遥一任务验证了200km×600km椭圆轨道不小于7吨的运载能力，遥二任务验证了800km圆轨道不小于5吨的运载能力，让力箭二号运载火箭有更多裕度为客户的不同卫星、不同目标轨道定制化发射方案。

二是入轨精度高，半长轴、偏心率、轨道倾角精度持续刷新纪录，为卫星快速投入使用提供保障；高精度分离姿态与分离角速度，实现18星批量化惯性旋转分离，显著提高卫星进入空间的效率。

一次甩出18颗“链球”

大众新闻：星箭分离被称作发射任务的“最后一公里”，此次任务中多星分离机构完成在轨应用，请介绍这套装置的技术优势？对于卫星大规模组网发射带来哪些保障？

张延瑞：此次发射，我们首次将中科宇航参与研制的多星星箭星间分离机构解锁装置与力箭二号运载火箭组合应用。

通俗来讲，按传统分离方法，18颗星要一个个解锁，然后一颗颗弹开，中间环节很多，而这套分离装置的特点是18星堆在一起，只需要把所有卫星解锁一次，星与星之间用甩出去来替代传统星间逐次炸开然后弹开。打个比方，原来分离是扔18次铅球，而现在是一次甩出18颗链球。它是用运动学方案替代机构学方案，优点是机构少、环节少、重量轻，难点是运动学设计复杂。对于这种需要压牢但不能压太紧、需要甩开但不能甩乱的双重双端约束，我们通过建立完善的动力学方程，找到了最优解。

大众新闻：此次力箭二号遥二运载火箭任务滑行时间更长，针对该工况，火箭二级发动机、推进剂管理系统做了哪些专项优化？解决了哪些工程难点？

胡久辉：受此次任务载荷与轨道变化，力箭二号遥二运载火箭二级滑行时间较遥一任务增加约两倍。真空滑行阶段，火箭采用“正推沉底”方式约束贮箱内液氧、煤油，维持推进剂贴底状态，不会大幅晃动。滑行周期延长后，若沉底发动机持续工作，推进剂消耗将显著增加，制约运载能力。

围绕该工况，团队实施两项专项优化：一是把贮箱底部的防晃挡板位置和尺寸调得更合理，相当于在箱底加好“隔断”，从结构上把晃动压下去；二是通过大量仿真分析，找到既能把推进剂管住、又最省推进剂的最小沉底推力，同时把小发动机从“一直开着”改成“脉冲式点按”，通过调节开关机时长比例，得到不同的等效沉底力。

两项优化协同落地，达成“滑行时间增加，沉底推进剂消耗不增长”的目标，解决了长滑行工况下液体推进剂稳定管理的工程难题，为二级发动机长时间滑行后的可靠多次启动提供保障。

正在推进集束式回收

大众新闻：我们了解到力箭二号运载火箭正在开展集束式回收技术攻关，这条回收技术路径有什么创新特点？未来将怎样助力发射成本进一步下探？

廉洁：我们正在推进的集束式回收路线，是将火箭的助推器与芯一级作为整体模块一并回收，减少分离环节，提高任务可靠性，以一套装置回收多套箭体模块，进一步提升可复用火箭经济性。

重复使用火箭是一项系统工程，需要解决返回控制、结构承载、动力系统以及复飞能力保障等一系列问题。因此我们坚持工程化思路，逐步推进技术验证。亚轨道运载器与入轨级火箭的一二级分离高度相近，面临的气动环境与核心难题基本一致，而且验证成本更低、风险更小。

我们计划在2027年一季度，由力鸿二号可重复使用运载器进行亚轨道百公里级回收验证，再把经过验证的发动机多次启动与变推、推进剂管理、导航制导和着陆控制等技术，向力箭二号运载火箭进行工程化适配，开展相关集成和飞行验证，推动力箭二号运载火箭具备回收复用能力，显著提升商业火箭经济性。

（大众新闻记者 刘玉凡）