鹊桥二号发射成功 护花使者“长八”火箭究竟有多强？

在本次任务中，担当护花使者的长征八号遥三运载火箭是我国研制的新一代中型液体捆绑式主力运载火箭，采用芯级捆绑两枚液体助推器的两级半构型，全箭总长50.3米。本次任务中，惊艳亮相的火箭究竟有多强？“长八”火箭首次执行地月转移轨道任务，火箭团队又对火箭做了哪些设计改进和优化？

长征八号运载火箭具有支持一箭多星的实力，火箭总长50.3米，一级直径3.35米，二级直径3米，单个助推器直径2.25米，火箭起飞质量约356吨。它采用的是“模块化”“组合化”设计思路，在进行不同任务时，只需要针对不同载荷、飞行轨道进行适应性调整，就能高效地满足任务要求，这样的特点也使这型火箭成为集合成本和效率的较优型号。它在2020年首飞时就填补了我国3—5吨太阳同步轨道运载能力空白。2022年2月，它还以“1箭22星”方式将所有的卫星都送入轨道，任务获得圆满成功。

航天科技集团一院长征八号运载火箭总体副总设计师徐珊姝：本次任务是长八火箭的第三次发射任务，也是长八火箭首次执行地月转移轨道任务。这次是要将三颗卫星送入到200公里*约42万公里的地月转移轨道。这三颗卫星包括主星鹊桥二号卫星，以及两颗搭载星：天都一号和二号试验星。

“长八”火箭起飞时的一级火箭使用了液氧煤油作为动力，二级则采用氢氧液氧动力。这一次是长八火箭首次执行深空发射任务，这次任务也使“长八”成为继“长三甲”“长三丙”“长三乙”“长四丙”和“长五”之后，中国第6型执行深空发射任务的火箭。为了圆满完成任务，这一次采用了多窗口多弹道的火箭发射设计模式。什么是多窗口多弹道？徐珊姝解释说，发射窗口，就是卫星上天的“时机”，窗口越宽，意味着机会越多。

徐珊姝：由于本次执行地月转移轨道任务，一个月只有三天的发射窗口，每个窗口只有10～15分钟，所以为了提高发射概率，每天设计了两个不连续的窗口和2条弹道，三天总共是六个窗口六条弹道，从而可以充分利用仅有的三天窗口大幅提高发射概率。

火箭弹道设计，就是为火箭找到最理想的飞行路线，燃料消耗最少、入轨精度最高。科研人员共设计了6条弹道就意味着有6套飞行方案，从而确保卫星最终能顺利出发、安全抵达。听起来不难实现，但要想真正做到这一点，涉及的系统间协调却非常复杂，包括弹道的拼接，弹道窗口之间的间隔等方方面面。

徐珊姝：比如火箭、卫星、主星搭载星，然后还有包括基地的发射流程、测控，都制约了我们窗口的选择，所以要合理地设计出多窗口，经过各大系统之间的多方协调确认沟通，所以体现了我们协同的特点，大家都会在约定的时间，然后针对这一项重要的设计工作，共同讨论交底，从而完成一个最合适，而且各方都能够满足的窗口时间和弹道的设计工作。

本次任务中，长征八号还具备一个特殊本领，就是采用了“主动滚转减载技术”，这一技术实际和长八遥三任务的长相有直接关系，它有两个助推器，看起来比有四个助推器的火箭好像瘦弱了许多，实则不然。

徐珊姝说，首先，直径4.2米宽、柱段高8米的整流罩，不少于1.3吨的地月转移轨道运载能力，用来发射鹊桥二号中继星刚好适合；同时，火箭两个助推器从动力来说，完全可以应对本次任务，此外，这样的构型也有利于实现“主动滚转减载技术”。“主动滚转减载技术”我们拆开来看，主动滚转顾名思义，就是火箭会自主地在特定需要的时刻滚动转动，减载就是减轻载荷影响，也就是通过火箭自主的滚动转动来减轻“风”这种“载荷”对火箭发射的影响。

徐珊姝：主要是因为我的控制优势面在这两个助推器，它相当于这两个助推器是横向单摆，带助推方向的面的控制力会更好。如果风干扰来的话，它会快速地响应。

高空风一般距离地面4至20公里，当火箭穿越大风区，会遭受强烈的气流冲击，如果风速过大，还可能导致箭体弯曲变形，甚至解体。而有了“主动滚转减载技术”就好比火箭起飞遇到较大风力时，可以打出一套漂亮的太极拳，“以柔克刚”通过转换角度把打到身上的风力给消减到最小。徐珊姝说，力控制好的话，就会把风的攻角变小，风的攻角越小，相当于火箭整个承载的弯距就会变小，也就提升了火箭起飞的可能。

徐珊姝：这样的力越小，对于火箭的发射概率就越高，一旦高空风比较大的话，攻角又比较大，火箭承载能力如果达不到这个需求的话，可能这几天就选择不能飞，好像有个力在掰火箭一样，这样就得再换一个窗口飞。但是，如果稍微滚转一下，让它在自己的优势面，使得其攻角变得很小，荷载也会变小，这样的话就可以放行起飞了。

面向未来低轨巨型星座组网发射需求，今年下半年，长八改运载火箭将在海南文昌执行首飞任务，后续长八火箭研制团队还将承担多项发射任务，为我们带来全新的突破和惊喜！