【点赞】星箭分离或将告别“炸药”

原创航天科技一院中国运载火箭技术研究院

　　日前，中国运载火箭技术研究院（以下简称“火箭院”）的科研人员成功突破了“无火工品星箭分离”的关键技术，并研制出系列产品，可用最小的冲击让星箭分离。同时，“无火工品星箭分离装置”还具有研制周期短、可靠性高、规格丰富等优势，或将在我国火箭与日渐繁荣的商业卫星市场间，架起一座宽阔的桥梁。

△模拟图：星箭分离（图片来自网络）

从“推”下火箭到“请”下火箭

　　简单地理解，火箭就是运输卫星的工具。星箭分离是否成功，决定了卫星能否正常“下车”，关系到整个任务的成败。因此，科研人员往往选择“剧烈”而可靠的火工品（可以理解为“炸药”）解锁星箭连接机构，实现星箭分离。不过，对于“娇贵”的卫星，火工品分离装置带来的冲击较大，万一造成卫星损伤，那整个火箭、卫星的研制和发射工程也将功亏一篑。“分得开”“冲击小”，这对看似矛盾的需求，成为科研人员必须攻克的难题。

　　火箭院总体设计部“无火工品星箭分离”项目负责人张志峰介绍：“‘无火工品星箭分离装置’采用电机或液压作为动力，其最大的优点就是对卫星的冲击小，仅为火工品分离装置的四分之一，从而极大地规避了星箭分离带来的风险。如果说火工品分离装置是将卫星‘推’下火箭，那‘无火工品分离装置’就是把卫星‘请’下火箭。”

高效又可靠，在火箭与商业卫星间架起桥梁

　　张志峰说，告别火工品的另一大优势，就是使分离装置的可靠性大幅提升。检测“火工品”如同检测炮弹，具有破坏性，只能抽检，不能普查。对于真正“上天”的那份火工品，只能看装药量够不够，至于能不能工作，只有实践才知道，因此也成为每次发射时最让人“提心吊胆”的地方之一。而“无火工品分离装置”是纯机械结构，可随时检测，让人更放心。

　　此外，不用火工品还能缩短分离装置的研制时间：“如果新研制一种火工品分离装置，需要联系具有供应火工品资质的单位，还要在特定的试验场开展试验……这一套流程，没有两年走不下来。而研制‘无火工品分离装置’无需复杂的协同，在普通的实验室里就能进行试验，整个研制周期缩短了一半以上，这也使我们能在短时间内，根据客户的特殊要求研制专属分离装置。”

　　张志峰说：“研制周期短、规格随便选、可随时检测、‘请’卫星下‘车’，‘无火工品星箭分离装置’把‘顾客是上帝’的理念贯彻到底，可满足商业发射客户在效率与服务上的需求，或将从广度上拓展我国火箭的市场。”

挑战精密结构，点亮“星座计划”

　　“无火工品分离装置”优势明显，但研制起来绝非易事。“相对于火工品分离装置，‘无火工品分离装置’的精密程度要高得多，特别是触发和传动机构，甚至可与高端机床的精密机构相媲美。”张志峰说：“不过，机床想做多重就多重，又能在恒温恒湿的环境中工作。但‘无火工品分离机构’的重量受到严格限制，还要在太空中接受近200摄氏度的温差考验，其设计难度可想而知。”

　　火箭院总体设计部的设计队伍立足丰富的复杂结构设计经验，在充分的预先研究基础上，不断进行创新与优化，只用了不到一年的时间，就突破了相关原理，成功研制出多种“无火工品分离装置”的样机。“我们研发的‘无火工品分离装置’已形成了一个完整的系列，被我们称为‘星座计划’，既表示‘卫星的座椅’，又寓意像星座一样各具特色。无论是数吨重的大卫星还是几公斤的微小卫星，无论是国际标准的接口还是特殊接口，都有与之匹配的产品。”张志峰说：“目前，‘无火工品分离装置’已完成了初步的地面试验，达到了预期的试验目标。未来，在进行深入的地面试验后，‘无火工品分离装置’或将有机会接受‘上天’的考验，为正式服役奠定基础。”

欢迎访问中国运载火箭技术研究院

官方网站：www.calt.com

官方微博：@中国运载火箭技术研究院