2022年12月9日14时35分，捷龙三号运载火箭首飞任务取得圆满成功，将吉林一号高分03D47-50星、东坡08-10星等14颗卫星准确送入预定轨道，这是我国运载火箭首次进行海上热发射。
运载火箭首次海上热发射
捷龙三号的外观像是个“大头娃娃”,总长约31米，箭体最大直径2.65米，最小直径仅2米，整流罩直径达3.35米。这样的“大头罩”构型，能给卫星留出更大、更舒适的空间。
(资料图)
其具有运载能力强、整流罩包络空间大、发射方式多样化、经济性好、发射效率高、履约周期短等特点，500公里太阳同步轨道运载能力达1.5吨，是面向未来卫星星座快速组网发射需求而打造的一款商业固体运载火箭。
该箭可以实现“水陆两栖”，既能在海上执行发射任务，也能在传统的陆上发射场执行发射任务。本次任务是我国运载火箭首次进行海上热发射，此前，长征十一号运载火箭海上发射采用冷发射方式。考虑到箭体规模增大，捷龙三号创新性地采用了框式导向海上热发射方案，攻克了待发稳定性、离架安全性、燃气流排导和热防护设计等技术难题，在确保发射安全性前提下，有效缩短发射流程、降低发射成本。通过建立一体化测发指挥系统，只需一台笔记本电脑，鼠标轻轻一点，即可“一键式发射”，系统集成度高、智能化程度高。
“我们实现了海上冷发射到热发射的跨越！”火箭院捷龙三号火箭型号副总师欧阳松激动地说。海上热发射技术是世界级难题，放眼国际航天，成功案例少之又少，国内也没有相关经验可参考借鉴。“但我们实现了跨越，一步步建立我们独有的热发射技术体系。”
火箭院表示，海上发射的航落区安全性好、发射轨道灵活、发射效率高。目前，山东东方航天港正在建设更加专业的海上发射船，力争实现一次出海、多次发射；并行论证海上固定发射平台，持续降低海上发射对火箭的要求，通过“固定+机动”模式，大幅提高海上发射的经济性和灵活性；积极探索液体火箭海上发射能力，让我国海上发射能力更加完备。
技术创新填补多项空白
捷龙三号立项于2020年3月，在20个月的研制周期中，团队与时间赛跑，创造了火箭研制用时最短纪录。
为尽可能扩展整流罩包络空间，研制团队对整流罩的分离方案、能源配置、具体结构都进行了重新设计。“头大脖子细”的外形，给结构载荷设计、飞行姿态控制和复杂的噪声振动环境设计等方面带来了难题。为了适应从三级箭体2.0米直径向3.35米直径的过渡变化，团队重新设计了整流罩的倒锥段，首次挖掘出倒锥段的可用包络空间，打造出我国目前整流罩包络空间最大的新型商业固体运载火箭。
与海上冷发射相比，热发射的火箭起飞速度较慢，发射可控性、安全性受到海况影响更大，实现火箭稳定的垂直待发和可控的安全飞行是首要难题。不仅如此，作为目前我国起飞规模最大的固体运载火箭，捷龙三号起飞重量超过140吨，在复杂海况下，远程无线一键式大吨位固体火箭的整体起竖及下放，成为团队面临的又一大难题。
一支平均年龄仅33岁的青年突击队组建起来。他们大胆、创新地采用多物理场耦合仿真技术、缩比试验技术等方法，突破了多项关键技术，实现火箭在发射平台内的可控飞行。
该箭还采用了航天科技集团四院研制的装药量最多、推力最大的高性能纤维缠绕复合材料壳体式固体发动机，其装药量71吨，推力达200吨。
此外，该箭的伺服系统也是国内航天领域动力电压最高、功率级别最大的机电伺服系统。项目团队先后攻克了高刚度作动器设计技术、大喷管负载稳定控制算法设计技术、低气压环境适应技术等多项关键技术，保障了捷龙三号的高性价比和快速响应。
可实现“一周一发”高频发射
捷龙三号由中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院抓总研制，中国长征火箭有限公司投资，太原卫星发射中心组织实施。火箭院介绍，本次首飞成功，使得该院固体运载火箭实现了系列化，500公里太阳同步轨道运载能力覆盖200千克至1.5吨、整流罩直径覆盖1.2米至3.35米，运载能力梯度合理；发射方式有海上发射、陆地车载发射等，可为卫星客户提供更加灵活、经济实惠的发射服务。
位于山东海阳的中国火箭公司固体运载火箭总装测试基地，目前已能满足年产10发火箭生产能力。2023年，该基地二期工程将完成建设，届时将满足年产20发火箭生产能力和3发火箭的周转贮存能力。捷龙三号采取批量生产贮存模式，从基地通过公路运输转运至海阳港，再滚装上发射船，运输距离不超过6千米，运输用时不超过2小时；发射船载箭运输至目标海域后，发射流程不超过48小时；全流程用时一般不超过一周，可实现一周一发的高频次发射能力。
该箭首飞成功，进一步完善了我国运载火箭型谱，实现了海上冷发射到海上热发射的跨越，并将逐步实现由一次出海一次发射到一次出海多次发射的能力提升。
未来，捷龙三号将持续优化升级，捷龙四号固体运载火箭也已走入规划，其500公里太阳同步轨道运载能力将达2.5吨，通过固体发动机的模块化组合、箭上电气系统和地面测发控系统的统型等措施，可以有效降低研制成本，有利于批量化的生产组织，降低单发成本。
（原标题：我国运载火箭首次海上热发射！可“一周一发”高频发射）
来源：北京日报客户端 记者 刘苏雅
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