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捷龍三號運(yùn)載火箭首飛成功。中國太原衛(wèi)星發(fā)射中心供圖 郭厚澤攝

12月9日14時35分，捷龍三號固體運(yùn)載火箭（簡稱“捷龍三號”）在我國黃海海域點(diǎn)火起飛，以“一箭十四星”的方式，將吉林一號高分03D47-50星、豐臺少年二號衛(wèi)星等14顆衛(wèi)星精準(zhǔn)送入預(yù)定軌道，首飛取得圓滿成功。此次任務(wù)圓滿成功標(biāo)志著我國運(yùn)載火箭型譜得到進(jìn)一步完善、我國固體運(yùn)載火箭系列化發(fā)展取得重大進(jìn)展。

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商業(yè)航天“國家隊”再添新成員

隨著微納衛(wèi)星、小衛(wèi)星、星座組網(wǎng)等發(fā)射需求呈指數(shù)級增長，中國航天科技集團(tuán)有限公司所屬中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院（以下簡稱“火箭院”）在研制新一代長征系列火箭的同時，運(yùn)用純商業(yè)模式抓總研制了捷龍系列火箭，并交由控股子公司中國長征火箭有限公司投資運(yùn)營。捷龍三號作為捷龍系列火箭的第二位成員，首飛成功也是商業(yè)航天“國家隊”的又一力作。

捷龍三號火箭總指揮金鑫介紹，捷龍三號是面向未來衛(wèi)星星座快速組網(wǎng)發(fā)射需求而打造的一型高性價比、高可靠、快履約、快發(fā)射的固體運(yùn)載火箭。它采用四級固體發(fā)動機(jī)串聯(lián)布局，總長約31米，箭體最大直徑2.65米，最小直徑2米，總質(zhì)量約140噸。同時，擁有直徑3.35米和2.9米兩種構(gòu)型整流罩，能夠與多種星箭接口適配，滿足多種衛(wèi)星安裝要求。

技術(shù)創(chuàng)新填補(bǔ)多項空白

捷龍三號火箭總設(shè)計師管洪仁介紹，捷龍三號火箭具有運(yùn)載能力強(qiáng)、整流罩包絡(luò)空間大、發(fā)射方式多樣化、發(fā)射效率高等特點(diǎn)，在研制過程中填補(bǔ)了中國航天多項空白。

捷龍三號火箭在500公里太陽同步軌道運(yùn)載能力達(dá)1.5噸，具有滿足主流中小衛(wèi)星組網(wǎng)發(fā)射比較實用的運(yùn)載能力。為實現(xiàn)最大可配套直徑3.35米的整流罩，為完成“1箭14星”任務(wù)，研制隊伍采用了直徑3.35米整流罩，相比于同規(guī)模固體運(yùn)載火箭可為有效載荷提供更大的包絡(luò)空間。

捷龍三號火箭采用了航天科技集團(tuán)第四研究院研制的裝藥量最多、推力最大的高性能纖維纏繞復(fù)合材料殼體整體式固體發(fā)動機(jī)，發(fā)動機(jī)直徑2.65米，裝藥量71噸，推力達(dá)到200噸。首次完成了中國火箭海上熱發(fā)射，實現(xiàn)了從海上冷發(fā)射到海上熱發(fā)射的跨越。

由于箭體規(guī)模增大，研制團(tuán)隊創(chuàng)新性地采用了框式導(dǎo)向海上熱發(fā)射方案，攻克了待發(fā)穩(wěn)定性、離架安全性、燃?xì)饬髋艑?dǎo)和熱防護(hù)設(shè)計等技術(shù)難題，在確保發(fā)射安全性前提下，有效縮短了發(fā)射流程、降低了發(fā)射成本火箭火采用了國內(nèi)航天領(lǐng)域動力電壓最高、功率級別最大的機(jī)電伺服系統(tǒng)。

研制團(tuán)隊還先后攻克了高剛度作動器設(shè)計技術(shù)、大噴管負(fù)載穩(wěn)定控制算法設(shè)計技術(shù)、低氣壓環(huán)境適應(yīng)技術(shù)等多項關(guān)鍵技術(shù)，保障了捷龍三號的高性價比和快速響應(yīng)。在研制過程中，大量采用了“天巽”“天行”“天際”“天象”等多個“天”系列自主可控工業(yè)軟件，實現(xiàn)了由國外工業(yè)軟件向自主可控轉(zhuǎn)變和地面實物驗證向仿真設(shè)計轉(zhuǎn)變，減少了大量實物地面試驗，有效提高了設(shè)計效率。

地面測發(fā)控系統(tǒng)也更加簡潔、智能，集成度和智能化程度高，擁有一個“最強(qiáng)大腦”，可實現(xiàn)筆記本“一鍵式”發(fā)射。

捷龍三號運(yùn)載火箭首飛成功。中國太原衛(wèi)星發(fā)射中心供圖 郭厚澤攝

發(fā)射更靈活成本更優(yōu) 助力固體火箭系列化發(fā)展

金鑫介紹，捷龍三號首飛成功，有力推進(jìn)了我國固體運(yùn)載火箭實現(xiàn)了系列化。目前捷龍系列運(yùn)載火箭已經(jīng)具備500公里太陽同步軌道運(yùn)200千克至1.5噸的能力、整流罩直徑覆蓋1.2米至3.35米，運(yùn)載能力梯度合理，可為用戶提供更加靈活、成本更優(yōu)的發(fā)射服務(wù)。

捷龍三號火箭將采取批量生產(chǎn)貯存模式執(zhí)行發(fā)射任務(wù)，通過公路運(yùn)輸轉(zhuǎn)運(yùn)至海上發(fā)射母港（海陽港）滾裝上發(fā)射船，運(yùn)輸距離不超過6公里，運(yùn)輸用時不超過2小時。進(jìn)入預(yù)定海域，發(fā)射流程不超過48小時。將具備年產(chǎn)20發(fā)火箭和周轉(zhuǎn)貯存3發(fā)火箭的能力，大幅提升固體火箭發(fā)射能力，真正實現(xiàn)海上發(fā)射高頻次和批量化，助推我國商業(yè)航天發(fā)展。

目前，山東東方航天港正在建設(shè)更加專業(yè)的海上發(fā)射船，并論證海上固定發(fā)射平臺，持續(xù)降低海上發(fā)射對火箭的要求，提高海上發(fā)射的經(jīng)濟(jì)性和靈活性。“目前我們正在規(guī)劃更大規(guī)模的捷龍四號固體運(yùn)載火箭，500公里太陽同步軌道運(yùn)載能力達(dá)2.5噸，并積極探索液體火箭海上發(fā)射能力，未來將實現(xiàn)更加完備的‘冷熱兼?zhèn)洹ⅰ桃杭嫒荨ⅰ潭?機(jī)動’、‘一次出海多次發(fā)射’海上發(fā)射能力。”金鑫說。