北京
来源：光明日报
6月1日，长征十二号乙遥一运载火箭在东风商业航天创新试验区中国商火研试发射工位点火升空，成功将千帆星座第十批组网卫星送入预定轨道，首飞任务取得圆满成功。
该型火箭由中国航天科技集团商业火箭有限公司抓总研制，是面向我国大规模互联网星座组网等商业发射需求打造的新一代单芯级四米级重复使用运载火箭，火箭采用两级构型及全液氧煤油动力方案，近地轨道运载能力不低于20吨，具备多轨道任务适应能力。
“榨干”每一滴燃料的能量
商业航天时代，大运力与低成本是决定火箭市场竞争力的硬指标。长征十二号乙运载火箭通过一系列创新设计，实现了动力系统性能跃升和箭体结构系统性“减重瘦身”。
低温推进剂的精确配比直接关系到火箭性能的上限。为此，型号研制团队在仿真环境下对海量算法组合反复试错，在上万条路径中筛选出最优代码，最终做到让氧化剂与燃烧剂几乎同时耗尽，“榨干”每一滴燃料的能量，硬生生多“抠”出了数百公斤运力，让火箭的性价比上了一个新台阶。
为了让火箭尽可能“减重”，研制团队还做了很多“看不见的减法”。箭体结构上，大直径共底贮箱、一体化尾段设计等省去多余重量；动力系统上，轻质化涡轮泵、大面积比高空喷管等创新设计持续提升单机性能……系统性减重与发动机挖潜双管齐下，让长征十二号乙运载火箭稳稳进入20吨级运力“俱乐部”。
让火箭飞得更“聪明”
长征十二号乙运载火箭是我国目前运力最大的单芯级火箭，其一子级使用9台百吨级液氧煤油发动机并联布局，这一设计在显著提升火箭运载能力的同时，也带来了前所未有的控制挑战：一旦某台发动机或伺服机构出现故障，其余发动机在调整推力方向时极易因活动空间受限而发生机械碰撞，带来安全隐患。
“我们创新提出‘多执行机构故障诊断与系统重构’技术，可对每台发动机的工作状态实现毫秒级实时感知与精准诊断，一旦检测到故障，系统可以立即启动智能重构机制。”中国航天科技集团相关负责人表示，这一技术使火箭能够实现更灵活的“智能安全飞行”，提升火箭复杂工况下的生存能力与任务适应性，为实现火箭高安全性、高效率的重复使用提供了关键支撑。
火箭飞行过程中，箭体上千个传感器的数据如潮水般涌来，如何保障每一条指令精准抵达？这需要一套敏感的“神经网络”——TSN（时间敏感网络）高速总线技术。
“长征十二号乙遥一运载火箭首次搭载了TSN技术验证产品，在现有箭载总线架构前提下，实现关键链路升级，兼顾技术先进性与工程可靠性。”该负责人表示，系统成功实现了安控指令、遥测数据、设备状态等多类信息的微秒级确定性传输，为未来新一代航天运输器的信息体系架构奠定了关键技术基础。
此外，火箭研制过程也变得更“聪明”。研制团队创新采用“虚实结合”的半实物仿真技术，仅使用3台真实发动机提供真实的物理反馈，其余6台用高精度虚拟模型替代，不仅大幅降低了试验成本与周期，还实现了对复杂系统以点代面的联合模拟验证，为商业航天“快速迭代、高效验证”提供了科学依据。
为火箭“能源心脏”注入新力量
箭上电池是火箭的“能源心脏”。在传统运载火箭中，箭上电池只需支撑上升段十几分钟的供电需求。对可重复使用火箭而言，箭上电池既要送火箭上天，也要保障火箭“回家”。
如何应对工作时长和用电需求的提升？据介绍，长征十二号乙运载火箭采用了“新旧混搭”的供电体系：28伏低压锂电池组作为身经百战的“老将”，守护运载火箭关键设备的供电安全；高压锂电池组由6台成熟可靠的“老将”坐镇，同时配备一台用于栅格舵供电的商业版270伏高压锂电池组。
“在确保安全性与可靠性的前提下，这款商业版270伏高压锂电池组体积缩小10%，重量减轻35%，成本降低30%。”该负责人表示，虽然是供电体系中的“新兵”，但这款电池已通过振动、冲击、加速度、高低温等多项严苛地面试验，不仅为未来箭上电池的发展开辟新路径，也成为商业火箭降本增效的重要助力。
（本报北京6月1日电 本报记者 张晓华）
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