技不如人?“1箭41星”刷新中国纪录,印“1箭104星”反倒落后?


两度打破“一箭多星”记录,需要多久?
中国航天只需要一周时间。
在此之前的记录,我国长征八号运载火箭在2022年2月27日实现的“一箭22星”。
就在一周前的2023年6月7日,在酒泉卫星发射中心,我国最大的固态火箭“力箭一号”遥二运载火箭成功发射,把记录刷新到了“一箭26星”。

在2023年6月15日,在太原卫星发射中心,我国“长征二号丁”运载火箭实现了“一箭41星”,其中包括了吉林一号高分06A星等卫星,一下子把数量又提高了15个,创新了新的“一箭多星”记录。

然而,如果我们放眼全球”“一箭多星”记录,我们不难发现,美国SpaceX的猎鹰九号运载火箭曾经在2021年创造了“一箭143星”的最高纪录。而排第二的则是印度在2017年创造的“一箭104星”的记录,使用的运载火箭:是“PSLV-C37”型极地卫星运载火箭。
那么问题来,我国在全球“一箭多星”技术领域,究竟是什么水平?难道还不如印度吗?
事实上,并非如此!客观地说,在全球“一箭多星”技术领域,我国应该是仅次于美国SpaceX,排名第二,且拥有自己独特的技术路径。那么问题来了,如果真的是这样,为何印度的“一箭多星”记录要远高于中国?
想要了解这个问题,我们首先要搞懂,“一箭多星”的核心技术到底是什么?
“一箭多星”是指一枚运载火箭同时或先后将数颗卫星送入地球轨道的技术。衡量“一箭多星”技术的说破,主要要看以下几个方面:
1、运载火箭的运载能力,也就是火箭近地轨道运载能力,太阳同步轨道运载能力;
2、火箭与多个卫星的分离技术,不仅要看如何分离,更重要的是,火箭抵达一定轨道,分批释放卫星后,剩余的“上面级”还能够自主多次点火,变轨飞行,并继续投放卫星,实现在不同轨道分批释放卫星的能力。

“一箭多星”的核心技术,其实和弹道导弹的“分导核弹头”技术是相近。这意味着“一箭多星”技术越是成熟,“分导核弹头”技术就越先进。在这方面的代表有我国的东风-41导弹,拥有10个分导核弹头,可以分批次打击不同的目标。
那我们再来看看印度的“一箭104星”到底是咋回事?
首先,我们先从“火箭的运载能力”来看,印度的“PSLV-C37”型极地卫星运载火箭近地轨道运载能力仅为3.5吨,太阳同步轨道运载能力为1.75吨。而之前我国创造过“一箭22星”的“长征八号”运载火箭,地轨道运载能力约为8.1吨,太阳同步轨道运载能力不少于4.5吨。
估计看到这里,你可能要纳闷了,为啥印度“PSLV-C37”型极地卫星运载火箭明明运载力更差,却能多送这么多的卫星?
说白了就是,卫星个头小。“PSLV-C37”型极地卫星运载火箭搭载的104颗卫星中,主载荷卫星“Cartosat-2D”的重量是730公斤,其他的103颗卫星都非常小,2颗的重量在5-10公斤,剩余101颗都要少于5公斤,最小的仅1公斤左右,所以这103颗都是微卫星,全部载荷加起来也只有1.5吨。而“长征八号”虽然搭载了22颗卫星,但这22颗卫星加起来的重量也达到了1.7吨,包括支架在内总重量达到2.6吨,
所以,从火箭的运载力,以及载荷重量,印度的“一箭104星”都是不如我们之前的“一箭22星”。其实不仅仅是运载力,在分离技术方面,也是远远不如。为何这么说呢?
印度“一箭104星”是把这104颗卫星送到相同的轨道,然后一口气全散出去。而我国就完全不同的,每次的发射都在验证不同的分离方案。我国长征八号的“一箭22星”是把22颗卫星,分成了12批次,在不同的轨道上,进行了精准的投放,这难度远远高于印度“一箭104星”。
我国力箭一号遥二运载火箭的“一箭26星”,是设计了4次分离的方式,比如:火工品分离、记忆合金分离、助推器分离等。
所谓“火工品分离”,是类似于用小型爆炸,直接把卫星弹出去。至于这次的“长征二号丁”运载火箭实现的“一箭41星”,采用的是:层层刹车式分离。什么意思呢?

这次虽然是在同一轨道上释放卫星,虽然也可以采用印度那种一口气全散出去的方式,但是这种技术相对落后,有个隐患就是时间久了,卫星之间可能会发生相互作用。所以采用分批释放更为安全。但是一批批释放,时间比较长,测控时间不够用,后面的卫星在分离时会超出有效测控弧段,以及分离点数据当下难以及时获取等问题。
层层刹车式分离,是指每释放一批卫星的同时,火箭利用反推火箭装置,让自己往后退一步,确保火箭自身与卫星有足够的安全距离,流出足够的地面测控时间。所以这次“长征二号丁”运载火箭携带了10个个反推火箭。这种方式看似不错,但也有缺点,对于总体分离专业和控制系统的设计要求非常高。
也就是说,我国无论是“一箭22星”“一箭26星”,还是刚刚创了记录的“一箭41星”,在分离技术上,都要比印度的“一箭104星”复杂得多。
所以,无论从火箭的运载力,还是从分离技术来看,我国在“一箭多星”技术领域都要比印度水平高得多。不过,客观地说,相对于美国SpaceX,还是存在着一定差距的。所以,我国依然还要继续发展,争取早日追上,并且实现反超。
到顶部