北京
近日，中科宇航自主研制的力巡一号上面级圆满完成系列动力系统试验。
2026年8月，力巡一号上面级完成动力系统PV-001整机协调性试车。本次试车考核了整机状态下各系统的协调匹配能力和工程可靠性。试车期间，整机运行平稳、各系统协调匹配，完成全程点火566秒，主发动机实现多次可靠点火考核，计算比冲达315秒，性能指标已达到国际主流水平，满足总体设计指标要求。覆盖首飞飞行任务剖面。
上面级又被称为“太空摆渡车”。通俗地讲，运载火箭基础级就像长途大巴，负责从地面点火起飞，冲破大气层，将上面级连同卫星一同送到近地停泊轨道，完成使命后火箭箭体就完成使命。而上面级就是太空里的摆渡车，火箭把它送到太空起点后，接力后续飞行任务，不再从地面起飞，专门在轨道之间转运卫星载荷。
力巡一号上面级总设计师杨浩亮介绍说，之所以叫“太空摆渡车”，正是因为它的工作模式和地面摆渡车高度相似：只做转运工作，不负责地面出发，把“乘客”卫星逐个送到预定“站点”再完成卸货。任务末期，上面级还可以实施轨道处置，降低太空垃圾风险。
杨浩亮表示，运载火箭配置上面级主要面向几类典型发射场景：一是高轨卫星发射，如地球静止轨道通信卫星；二是一箭多星组网任务，批量发射多颗不同轨道的卫星；三是深空探测任务，将探测器送入地月、地火转移轨道；四是特殊倾角、特殊高度的非标准轨道发射。普通火箭基础级仅能将载荷送入近地停泊轨道，无法直接抵达目标位置，就需要上面级接续完成轨道任务。
上面级可在太空多次点火变轨，将载荷送往更高、更远的轨道，而且还可以节约卫星自身推进剂，借助上面级完成轨道抬升，可有效延长卫星工作年限。另外，上面级还可以解决一箭多星分发难题，上面级可多次开关机，通过多次变轨，将多颗卫星分送至不同高度、不同倾角的轨道，实现星座快速组网。任务结束后，上面级还可开展受控离轨处置，减少太空垃圾，提升发射任务的安全性与可靠性。
“比如在高轨通信组网场景，力巡一号可将通信卫星送入地球同步转移轨道乃至直接送入地球同步轨道，节省卫星推进剂，支撑高通量卫星、6G通信卫星部署，服务高低轨卫星网络建设。”杨浩亮举例说。
据悉，本次试验重点验证了力巡一号上面级三项核心技术。一是20kN上面级大推力、高性能、多次起动技术；二是多贮箱并联均衡输送技术；三是高可靠电气一体化设计技术。截至目前，力巡一号上面级使用的20kN液体发动机累计点火5211秒。
作为一款通用模块化的“太空摆渡车”，力巡一号上面级配备20kN挤压式针栓发动机，可实现20次以上多次点火，能够自主规划变轨路径，适应太空真空、高低温等复杂空间环境。可灵活适配力箭二号/力箭二号重型等多种火箭类型，支撑高轨通信组网、多星异轨部署及深空探测等复杂任务。
近期完成的上面级动力系统系列试验均取得圆满成功，标志着力巡一号上面级已全面完成系统级验证，正式具备转入飞行试验阶段的条件。按照研制计划，力巡一号将于明年一季度完成首飞。
上面级在轨飞行环境复杂，需适应真空、高低温等极端工况，对产品可靠性与环境适应能力提出极高要求，因此，仅有少数国家具备研制先进上面级的能力。
据悉，在设计层面，力巡一号采用高集成化通用化架构，核心动力、姿控、导航控制系统开展冗余设计，关键单机采取容错配置，降低单点失效风险；针对太空真空、大温差环境，优化热控系统，根据不同任务剖面，采取被动隔热或主动温控手段，应对轨道光照与阴影交替带来的剧烈温度波动，保障箭上设备、推进剂在极端工况稳定工作。“研制过程中完成全流程仿真分析，模拟在轨多轮点火、长时间滑行、变轨释放载荷等各类任务工况。地面充分开展热试验、力学振动、噪声、分离等全套环境摸底测试，在动力方面，完成了可靠性试车、动力系统试车。目前力巡一号上面级的推力是20kN，比冲可以达到315秒，达到了国际领先水平。”杨浩亮表示。
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