长征-11:小火箭、大用途

（北京宇航系统工程研究所）

长征-11:小火箭、大用途

Introduction of CZ-11 Solid Launch Vehicle

金鑫 魏凯 周非 宋永生（北京宇航系统工程研究所）

2016年11月10日7：42，长征-11 Y2固体运载火箭在中国酒泉卫星发射中心发射成功，这是继2015年9月25日长征-11火箭首飞成功后正式执行应用发射。此次发射以“一箭五星”的形式成功将首颗“脉冲星试验卫星”、2颗30千克级皮纳-2卫星、1颗3千克级丽水-1试验卫星和1颗10千克级潇湘-1试验卫星高精度送入太空。目前，5颗卫星运行状态良好，正按计划开展相关的空间试验和卫星应用。

长征-11是我国“长征”系列火箭家族第一型固体运载火箭，也是目前我国新一代运载火箭中唯一一型固体型号。相比液体运载火箭，长征-11固体运载火箭虽然在火箭规模和运载能力上存在差距，但是固体火箭的特点决定了其独特的用途，已成为我国航天运输领域和商业航天发展的生力军。

快速响应能力突出

长征-11首次实现了我国运载火箭的全箭整体储存、星箭快速对接、高效快速发射，发射场具备全天候数小时内完成发射的能力，可有效应对自然灾害、突发事件等的应急发射需求，是我国运载火箭中名副其实的“快响先锋”。这次发射的长征-11 Y2通过自动化测试及判读、测发流程优化等技术攻关，已将我国运载火箭发射场有效工作天数缩短至个位。后续随着可靠性子样的积累、发射流程的进一步验证，完全具备应急条件下数小时内完成发射的实力。

运载能力实用便捷

多年来，小型卫星的发展受到运载火箭的制约，大都只能采用搭载大型火箭发射，轨道、发射时机受到约束，协调难度大。严重制约了小卫星的规模发展与应用，也使得小卫星大部分处于试验阶段。而长征-11的应运而生，其快速、实用、便捷、可靠的特点使小型卫星大规模应用成为可能，小卫星的发射方式由传统的搭载开始向个性化、定制化、众筹化方向转变。长征-11全长20.8m，箭体直径2.0m，质量58t，起飞推力120t，700km太阳同步轨道运载能力达400kg，低轨运载能力可达700kg，运载能力系数比居于世界前列，实用的运载能力可满足当前大部分小卫星的发射需求。

履约周期大幅缩短

基于市场竞争需要，小卫星对发射进度需求迫切，一旦明确任务，希望能够在较短时间内完成发射任务，特别是近年来，基于科学实验和应用试验的卫星越来越多，这些卫星体量不大，但使命重大，是关键基础理论研究和未来空间验证的先行者，对发射进度需求迫切，长征-11 Y2发射的“脉冲星试验卫星”正是如此。以往，卫星发射从任务明确开始，经历星箭接口控制文件（ICD）协调、接口设计、研制试验等环节，往往需要1年以上的时间才能发射。长征-11通过灵活通用、快速集成的星箭接口设计，长征-11 Y2任务将我国运载火箭小卫星发射任务履约周期缩短至180天，微纳卫星发射任务履约周期缩短至90天。后续随着星箭接口的进一步规范，履约周期必将大幅压缩。

多星发射能力再提升

随着微电子技术的迅猛发展，小卫星市场发展势头迅猛，发射需求不断增多。近5年年均发射卫星数量比此前5年增长36%，增长主要来自近地轨道的10kg以下质量的微小卫星。要满足日益增长的小卫星发射需求，多星发射将是未来的有效途径。长征-11首飞搭载了2颗立方体卫星，长征-11 Y2除了主星外，搭载了2颗30千克级皮纳卫星和2颗立方体卫星，多星发射能力再提升。长征-11可提供国际通用小卫星标准接口，包括包带、点式连接、立方星释放机构、轻型包带等；提供几十路不同类型的卫星解锁释放信号，供电能力覆盖毫秒至数十秒、毫安小电流至安培级大电流，满足火工品解锁、电磁驱动解锁、热刀熔断式解锁、记忆合金式解锁等常用解锁机构的需求。

密集发射能力突出

当前，商业小卫星市场风起云涌，未来10年，国际上或将有2600多颗小卫星升空，我国也将有1000颗以上小卫星的发射需求。在强劲需求牵引下，长征-11将发挥“集成化、产品化、模块化”先天优势，实现批量生产和“流水线式”总装测试，形成“需求多→产量大→成本低→需求旺”的良性循环，可为国内外小卫星提供专车、顺风车、拼车等多样化的发射服务。同时，长征-11是国内唯一一型冷发射式运载火箭，它不同于液体火箭的塔架发射，不需要功能复杂的发射塔架和推进剂加注；也不同于其他固体火箭的热发射，不需要倒流槽或倒流设备，它采用移动测试发射平台独立完成星箭自主转运、卫星环境自主保障和快速测试发射，对发射场依赖程度极低，可实现多发连续高密度发射。按照我国现有液体火箭发射周期和发射塔架维护周期测算，每个塔架满负荷运转每年最多能够提供12次发射机会，发射机会受限，而长征-11的无依托发射和密集发射能力将为商业航天高密度发射提供可能。

探索形成规范的商业搭载发射模式

长征-11 Y2搭载的潇湘-1及丽水-1试验卫星分别由长沙天仪空间科技研究院有限公司与浙江利骓电子科技有限公司研制，两者均为全民营资本公司，于2015年响应国家军民融合发展、民营资本参与航天建设的鼓励而建立。此次发射完全按照市场化模式开展我国全民营资本卫星公司小卫星搭载发射服务，探索形成了一套规范的商业搭载服务模式、管理模式及合作模式，也积累了许多宝贵的经验，必将有效促进我国小卫星的规模化应用和发展，有力推动我国商业航天事业的发展。通过周到细致、高品质的服务，长征-11成熟、可靠、高质量获得卫星用户的一致认同，火箭的高精度入轨超出卫星用户的预期，火箭平民化的发射价格得到卫星用户的普遍认可，周到的发射场后勤服务解除卫星用户的后顾之忧。长沙天仪空间科技研究院有限公司在卫星入轨后第一时间就接洽长征-11 Y3搭载事宜，让我们再次感受到付出终有回报的欣慰。