中国航天蛇年首发告捷。2月11日17时30分，我国在文昌航天发射场使用长征八号改运载火箭，成功将卫星互联网低轨02组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。
此次任务是长征八号系列运载火箭新构型的首飞，也是长征系列运载火箭的第559次飞行。长征八号改运载火箭由中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院（以下简称火箭院）抓总研制。此次首飞成功的长征八号改运载火箭有何特点？面向商业市场，长征八号系列运载火箭会有什么不同？对此，长征八号系列运载火箭总设计师宋征宇进行了解读。
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长征八号改运载火箭的运载能力如何？
宋征宇介绍，长征八号改运载火箭是在长征八号运载火箭基础上，针对未来中低轨道巨型星座组网发射需求改进研制而成的。
长征八号改运载火箭创新地将卫星支架、转接框、仪器舱的功能整合到一个多功能舱内，成功减重200公斤，提高了火箭运载效率。这种集成式设计方法在火箭结构上的应用，在国内尚属首次。
该火箭沿用了长八火箭的芯一级和助推器，芯二级为新研制的3.35米直径通用氢氧末级，可选配5.2米、4.2米直径整流罩，本次使用的是5.2米直径整流罩。它也是首次使用3.35米直径通用氢氧末级搭配5.2米直径整流罩构型的火箭。从外形上看，火箭“脑袋更大”，可为卫星提供更大的乘坐空间，适应更多种类和更大体积的卫星，任务适应性更强。
后续，3.35米直径通用氢氧末级将作为成熟模块，供其他型号火箭选用，有力提升长征系列运载火箭运载能力和产品竞争力。
型号队伍还开展了国内10年来首次氢氧模块动力系统试车和30年来首次共底模块动力系统试车，验证了长征八号改运载火箭低温推进剂加注后推迟24小时发射的能力。
长征八号改运载火箭700公里太阳同步轨道运载能力达到7吨级，可以覆盖未来主流轨道任务载荷的发射需求。它与长八火箭基本型、无助推器串联构型共同组成长八系列火箭，形成了太阳同步轨道3吨、5吨、7吨级的运载能力梯队，有力提升了我国中低轨道卫星组网发射能力。
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长征八号改运载火箭有哪些技术特点？
相较于长征八号运载火箭，长征八号改运载火箭的主要特点是运载能力更大、整流罩尺寸增大，并进一步提升可靠性，将现有的3米直径氢氧末级升级为3.35米直径，同时提升发动机性能，在增压输送系统、结构系统、发动机、电气系统等方面突破了一系列关键技术。
宋征宇表示，目前中国仅有3米直径氢氧共底贮箱的研制经验。由于基底结构为非完全密封的空腔，若出现推进剂紧急泄出情况，共底温度回升会导致回吸的空气膨胀，存在共底结构受到破坏的风险。长征八号改运载火箭氢氧末级共底贮箱采用了新型结构，在保证结构强度刚度的同时，减化了工作流程、提升了工作效率。
同时，为提高全箭的运载能力，在保证工作可靠性的前提下，需在现有发动机YF-75D真空推力9吨的基础上提升至10吨。这使得发动机组件载荷水平和涡轮泵转速普遍升高，研制队伍开展仿真分析及验证试验，并采取相应措施，确保发动机的适应性，并具有一定的工作裕度。
此外，长征八号改运载火箭采用的双余度电静压伺服机构（EHA）由火箭院所属北京精密机电控制设备研究所研制，相较传统产品更可靠、更轻、更小、使用更方便，是国内外运载火箭上首次应用此技术。
伺服系统相当于汽车的“方向盘”，起到推力矢量控制的重要作用，电静压伺服机构与传统电液伺服机构相比，组件更少、配套简化，有利于满足大批量生产、验收、交付的需求，且易于实施多余度控制，双伺服电机泵并联设计实现最大功率输出，单伺服电机泵工作时亦可满足基本摇摆功能需求，具有较高的可靠性和安全性。
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通用氢氧末级模块为何能提升火箭推力？
此次任务，火箭院抓总研制的通用氢氧末级模块实现了首次飞行。据火箭院刘立冬介绍，长征八号改运载火箭二子级暨通用氢氧末级箭体直径3.35米，配置氢氧发动机，具备双向摇摆、两次起动能力，采用共底贮箱。
通用氢氧末级的研制起始于2017年，火箭院面向“先进性、低成本、高可靠、易操作”的市场需求，按照“模块化、组合化、系列化”研制思路，以提升技术水平、任务适应性和培养人才为目标，启动了前期论证和相关技术攻关工作。2022年8月，长征八号甲运载火箭启动研制，二子级明确采用通用氢氧末级方案。
为什么设计通用氢氧末级？据介绍，以液氢、液氧为燃料的火箭末级具有比冲高的特点，使火箭能够以较少的燃料获得比较大的推力，是目前我国掌握的比冲比较高的推进剂。
在我国新一代中型运载火箭型谱规划中，未来中高轨运载火箭主要构型均采用氢氧末级。在通用氢氧末级出现前，我国仅有直径为3米的氢氧末级，从箭体直径、动力系统优化方面已不能满足我国新一代中型运载火箭的发展需求。
选择氢氧末级这一模块进行通用化设计，可满足后续我国新一代中型火箭统一产品规格，提升模块级产品化程度，提升生产效率、进一步降低成本。“通用氢氧末级的末级结构效率接近0.87，这一数值在国内处于领先水平。”刘立东说。
在通用氢氧末级的研制过程中，火箭院采用了总体一体化设计技术，针对产品需要适应基于多个型号的接口及功能，对电气、机械、气液、箭地等接口采用了通用型设计。优化了各系统功能，在满足功能前提下，合并统一单机接口、优化生产流程、简化工艺状态，采用大直径氢氧共底贮箱以适应大规模批产设计。
刘立东介绍，此次任务不仅验证了火箭院3.35米直径通用氢氧末级共底贮箱设计方案的可行性，还为未来火箭院新型号研制奠定了坚实基础。
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长征八号系列运载火箭将如何持续创新？
宋征宇表示，长征八号系列运载火箭通过持续不断的技术创新和可靠性成果的工程应用，提升火箭的综合技术性能。后续结合商业发射工位的应用，将开展快速测发、面向商业市场改进等工作，进一步提高火箭的市场竞争力。
据他透露，长征八号系列运载火箭在商业发射工位将采用“改进型三垂”快速测发模式，既能满足7天至10天快速测发需求，也可与其他中型火箭发射工位实现兼容，增大在不同工位实现发射的能力。
火箭在总测区垂直状态测试完成后，可以多发火箭垂直状态存储，处于“待发”状态，随时可转场至发射区进行测试发射，满足快速发射需求，这种发射模式降低了发射区建设规模，缩短了发射准备时间，进一步提高了高密度发射和快速响应发射的能力。
针对面向商业市场的设计方案，他介绍，长征八号系列运载火箭在零组部件大规模高效生产的基础上，将大力推进脉动装配生产线。这也是复杂大型装配提高效率和降低成本的必然趋势。在结构设计和制造方面，箱底传统上采用瓜瓣拼焊制造工艺，该工艺周期长、焊接要求高。改用箱底整体成型工艺，产品一致性好，加工周期缩短近80%，焊缝数量大幅减少，对提升高可靠性有很大帮助。此外，在综合电子方面，通过电气系统的功能融合和资源整合，可以进一步降低产品成本。（记者 张建林）
中国航天蛇年首发告捷。2月11日17时30分，我国在文昌航天发射场使用长征八号改运载火箭，成功将卫星互联网低轨02组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。
此次任务是长征八号系列运载火箭新构型的首飞，也是长征系列运载火箭的第559次飞行。长征八号改运载火箭由中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院（以下简称火箭院）抓总研制。此次首飞成功的长征八号改运载火箭有何特点？面向商业市场，长征八号系列运载火箭会有什么不同？对此，长征八号系列运载火箭总设计师宋征宇进行了解读。
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长征八号改运载火箭的运载能力如何？
宋征宇介绍，长征八号改运载火箭是在长征八号运载火箭基础上，针对未来中低轨道巨型星座组网发射需求改进研制而成的。
长征八号改运载火箭创新地将卫星支架、转接框、仪器舱的功能整合到一个多功能舱内，成功减重200公斤，提高了火箭运载效率。这种集成式设计方法在火箭结构上的应用，在国内尚属首次。
该火箭沿用了长八火箭的芯一级和助推器，芯二级为新研制的3.35米直径通用氢氧末级，可选配5.2米、4.2米直径整流罩，本次使用的是5.2米直径整流罩。它也是首次使用3.35米直径通用氢氧末级搭配5.2米直径整流罩构型的火箭。从外形上看，火箭“脑袋更大”，可为卫星提供更大的乘坐空间，适应更多种类和更大体积的卫星，任务适应性更强。
后续，3.35米直径通用氢氧末级将作为成熟模块，供其他型号火箭选用，有力提升长征系列运载火箭运载能力和产品竞争力。
型号队伍还开展了国内10年来首次氢氧模块动力系统试车和30年来首次共底模块动力系统试车，验证了长征八号改运载火箭低温推进剂加注后推迟24小时发射的能力。
长征八号改运载火箭700公里太阳同步轨道运载能力达到7吨级，可以覆盖未来主流轨道任务载荷的发射需求。它与长八火箭基本型、无助推器串联构型共同组成长八系列火箭，形成了太阳同步轨道3吨、5吨、7吨级的运载能力梯队，有力提升了我国中低轨道卫星组网发射能力。
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长征八号改运载火箭有哪些技术特点？
相较于长征八号运载火箭，长征八号改运载火箭的主要特点是运载能力更大、整流罩尺寸增大，并进一步提升可靠性，将现有的3米直径氢氧末级升级为3.35米直径，同时提升发动机性能，在增压输送系统、结构系统、发动机、电气系统等方面突破了一系列关键技术。
宋征宇表示，目前中国仅有3米直径氢氧共底贮箱的研制经验。由于基底结构为非完全密封的空腔，若出现推进剂紧急泄出情况，共底温度回升会导致回吸的空气膨胀，存在共底结构受到破坏的风险。长征八号改运载火箭氢氧末级共底贮箱采用了新型结构，在保证结构强度刚度的同时，减化了工作流程、提升了工作效率。
同时，为提高全箭的运载能力，在保证工作可靠性的前提下，需在现有发动机YF-75D真空推力9吨的基础上提升至10吨。这使得发动机组件载荷水平和涡轮泵转速普遍升高，研制队伍开展仿真分析及验证试验，并采取相应措施，确保发动机的适应性，并具有一定的工作裕度。
此外，长征八号改运载火箭采用的双余度电静压伺服机构（EHA）由火箭院所属北京精密机电控制设备研究所研制，相较传统产品更可靠、更轻、更小、使用更方便，是国内外运载火箭上首次应用此技术。
伺服系统相当于汽车的“方向盘”，起到推力矢量控制的重要作用，电静压伺服机构与传统电液伺服机构相比，组件更少、配套简化，有利于满足大批量生产、验收、交付的需求，且易于实施多余度控制，双伺服电机泵并联设计实现最大功率输出，单伺服电机泵工作时亦可满足基本摇摆功能需求，具有较高的可靠性和安全性。
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通用氢氧末级模块为何能提升火箭推力？
此次任务，火箭院抓总研制的通用氢氧末级模块实现了首次飞行。据火箭院刘立冬介绍，长征八号改运载火箭二子级暨通用氢氧末级箭体直径3.35米，配置氢氧发动机，具备双向摇摆、两次起动能力，采用共底贮箱。
通用氢氧末级的研制起始于2017年，火箭院面向“先进性、低成本、高可靠、易操作”的市场需求，按照“模块化、组合化、系列化”研制思路，以提升技术水平、任务适应性和培养人才为目标，启动了前期论证和相关技术攻关工作。2022年8月，长征八号甲运载火箭启动研制，二子级明确采用通用氢氧末级方案。
为什么设计通用氢氧末级？据介绍，以液氢、液氧为燃料的火箭末级具有比冲高的特点，使火箭能够以较少的燃料获得比较大的推力，是目前我国掌握的比冲比较高的推进剂。
在我国新一代中型运载火箭型谱规划中，未来中高轨运载火箭主要构型均采用氢氧末级。在通用氢氧末级出现前，我国仅有直径为3米的氢氧末级，从箭体直径、动力系统优化方面已不能满足我国新一代中型运载火箭的发展需求。
选择氢氧末级这一模块进行通用化设计，可满足后续我国新一代中型火箭统一产品规格，提升模块级产品化程度，提升生产效率、进一步降低成本。“通用氢氧末级的末级结构效率接近0.87，这一数值在国内处于领先水平。”刘立东说。
在通用氢氧末级的研制过程中，火箭院采用了总体一体化设计技术，针对产品需要适应基于多个型号的接口及功能，对电气、机械、气液、箭地等接口采用了通用型设计。优化了各系统功能，在满足功能前提下，合并统一单机接口、优化生产流程、简化工艺状态，采用大直径氢氧共底贮箱以适应大规模批产设计。
刘立东介绍，此次任务不仅验证了火箭院3.35米直径通用氢氧末级共底贮箱设计方案的可行性，还为未来火箭院新型号研制奠定了坚实基础。
关注4
长征八号系列运载火箭将如何持续创新？
宋征宇表示，长征八号系列运载火箭通过持续不断的技术创新和可靠性成果的工程应用，提升火箭的综合技术性能。后续结合商业发射工位的应用，将开展快速测发、面向商业市场改进等工作，进一步提高火箭的市场竞争力。
据他透露，长征八号系列运载火箭在商业发射工位将采用“改进型三垂”快速测发模式，既能满足7天至10天快速测发需求，也可与其他中型火箭发射工位实现兼容，增大在不同工位实现发射的能力。
火箭在总测区垂直状态测试完成后，可以多发火箭垂直状态存储，处于“待发”状态，随时可转场至发射区进行测试发射，满足快速发射需求，这种发射模式降低了发射区建设规模，缩短了发射准备时间，进一步提高了高密度发射和快速响应发射的能力。
针对面向商业市场的设计方案，他介绍，长征八号系列运载火箭在零组部件大规模高效生产的基础上，将大力推进脉动装配生产线。这也是复杂大型装配提高效率和降低成本的必然趋势。在结构设计和制造方面，箱底传统上采用瓜瓣拼焊制造工艺，该工艺周期长、焊接要求高。改用箱底整体成型工艺，产品一致性好，加工周期缩短近80%，焊缝数量大幅减少，对提升高可靠性有很大帮助。此外，在综合电子方面，通过电气系统的功能融合和资源整合，可以进一步降低产品成本。（记者 张建林）
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