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快舟11號運載火箭
來源:互聯網

快舟11號運載火箭(英文:Kuaizhou-11),是由航天科工集團抓總研制的中型固體運載火箭,全箭采用碳纖維復合材料,選用了三級固體發動機和上面級液體發動機串聯式構型,起飛質量78噸,箭體直徑2.2米,擁有1噸的太陽同步軌道運載能力和1.5噸的近地軌道運載能力。

2014年,航天科工集團立項研制快舟11號運載火箭。2017年9月,快舟11號運載火箭發射車整車滿載試驗取得成功。2020年7月10日,快舟11號運載火箭首次飛行任務失利。2022年12月7日,快舟11號遙二運載火箭在中國酒泉衛星發射中心成功發射升空,將交通VDES試驗星順利送入預定軌道。2024年5月21日,快舟11號運載火箭以“一箭四星”方式順利將“楚天”星座001星、武漢一號衛星等四顆衛星送入預定軌道,發射任務取得圓滿成功。2025年12月13日,快舟11號運載火箭將迪邇五號空間試驗器、希望五號二期衛星順利送入預定軌道,發射任務獲得成功。

快舟11號運載火箭采用了大噸位車載機動發射、無依托快速測發等關鍵技術,使用一車一箭的發射方式,具備“三平測發模式(水平組裝、水平測試、水平運輸)”。快舟11號運載火箭具有“低成本、快響應、移動發射、移動云測控”等特點,其主要承擔400千米-1500千米近地和太陽同步軌道小衛星微小衛星單星及多星組網發射任務。

研發背景

反衛星武器領域,美國是最早開始研發的一方,早在1984年,美國陸軍從太平洋賈林島試驗場發射了一枚導彈,成功地摧毀了從范登堡空軍基地發射的一枚“民兵”洲際導彈。這一次試驗表明,美國已經具有在外層空間擊毀敵方衛星的攻擊能力。這是美國軍隊首次成功的陸基反衛星試驗。

海灣戰爭后的歷次局部戰爭證明,衛星是信息化戰爭的關鍵裝備,太空已成為未來戰爭的主戰場。隨著反衛星技術的發展,各國在軌的偵察、導航、通信衛星,正面臨被反衛星武器毀傷的直接威脅。傳統航天發射周期長、成本高,無法滿足戰時衛星快速補發的需求。為此,美國在2002年提出 “太空快速響應作戰系統” 概念 —— 一旦己方衛星被摧毀,便能借助預先組裝技術快速完成衛星集成,搭配配套快速運載火箭實施應急發射,以經濟、高效的方式將備份衛星送入太空,為戰場提供實時支援。 “太空快速響應作戰系統” 主要用于美國軍事應急。比如當發生區域戰爭時,在很短時間內能夠快速裝配出一顆衛星,同時配套的快速運載火箭能夠應急地將其發射升空。這種衛星成本低,研制周期短,壽命也不要求很長。美國《新聞周刊》曾描述這種衛星說,這是只有洗碗機那么大的衛星,在幾天甚至幾個小時之內就可以由建造好的零件組裝起來,具有“與筆記本類似的即插即用技術”。截至2022年10月,大型衛星多由軍隊高層使用,用于滿足戰略需求,與此相比,快速應急衛星更能滿足戰術需求。在戰場上,連排一級都可以直接使用,甚至有可能出現單兵手持相關終端設備直接使用的場景。專家表示世界上只有美國掌握這一技術,且已經趨向成熟——試驗型衛星發射完成,已經擁有業務型衛星。英國法國研制的小衛星項目也有類似意圖。俄羅斯將自己退役或即將銷毀的多款洲際導彈,如SS-18、SS-19等,改裝成為運載火箭,并使其具備從地下發射井直接發射的能力。除了能在國際商業衛星發射市場占據一席之地外,其本身就是太空快速發射系統的一部分。日本新型固體運載火箭“艾普斯龍”于2013年9月14日成功發射,這對于日本來講就是其太空快速發射系統的重要組成部分。只需要一周時間,發射成本不到3000萬美元,就能完成一次發射工作,并將不同用途的小衛星送到太空實施潛在軍事任務。

2012年左右,衛星互聯網等星座部署初步興起,國際出現了對衛星批量發射的需求,而固體運載火箭成本低、可靠性高、保障要求低、快速發射能力強,正可以滿足市場需求。中國航天三江集團有限公司的研發團隊洞察到,發展小型固體運載火箭,會成為支撐航天強國建設的重要發展方向。

研發單位

國家航天局負責快舟11號運載火箭工程研制立項批復。快舟11號運載火箭由中國航天科工集團有限公司負責工程抓總研制,航天科工集團所屬中國航天三江集團有限公司九部承擔總體研制任務。快舟火箭總設計師為梁紀秋

研發模式

快舟11號運載火箭采用“航天系統管理+民企靈活運營”相結合的研發模式,引進民營企業參與產品研發和生產。快舟11號運載火箭能做到每公斤1萬美元以下,訂單多的情況下,甚至可以做到6000美元以下。在國際發射中,火箭搭載每公斤載荷價格為2萬美元左右,快舟系列火箭的性價比極高。

研發歷程

2005年,為瞄準應急救災快速響應需求,航天科工集團聯合哈爾濱工業大學,依托各自在運載和衛星領域的技術基礎,正式啟動了快舟一號星箭一體化飛行器的論證研制工作。星箭一體化技術打破了傳統火箭與衛星系統界面關系,加強兩系統技術耦合度,通過共用動力、結構、控制、測量等系統,將運載火箭末級整體送入預定軌道并在軌長期工作實現衛星功能,大幅提高了有效載荷利用率,拓展了應用空間。2010年5月,哈爾濱工業大學與航天科工集團共建“快速響應飛行器”等5個產業技術聯合實驗室。2011年2月,哈爾濱工業大學黑龍江省科技工作會議交流材料中,第一次提到“十一五”期間承擔完成了“快舟”等一批國家重大科研任務。

2012年,航天科工集團成功完成了快舟一號運載火箭的方案飛行試驗。2013年9月25日,快舟一號固體運載火箭成功將“快舟一號”飛行器發射升空。2014年11月21日,快舟一號固體運載火箭成功將“快舟二號”飛行器發射升空。為進一步提升中國快速進入空間的能力,航天三江在成功研制快舟一號固體運載火箭的同時,2014年開始快舟11號運載火箭的科研攻關。由于很多技術當時沒有研制經驗可借鑒,大家只能摸著石頭過河。在火箭總設計師和總指揮等骨干力量的帶領下,總體與各分系統設計師集智攻關,把總體設計方案不斷創新,采用高載荷比快速發射運載火箭總體設計方案。為了提升火箭發射載荷質量與火箭起飛質量之比,研制團隊最終采用了一種新型復合材料對箭體主結構進行輕量化設計,極大減輕了箭體的重量。同時,項目團隊盡可能摸清火箭設計偏差量,探明火箭設計余量,能減則減,火箭載荷比有了大幅提升。

2016年2月16日,航天科工火箭技術有限公司武漢注冊成立,這是中國首家按商業模式開展研發和應用的專業化火箭公司;9月12日,在第二屆中國商業航天高峰論壇上,航天科工集團表示快舟11號運載火箭計劃于2017年進行發射。9月22日,裝藥量45噸、推力達180噸的火箭一級發動機地面試車獲得圓滿成功,該款發動機采用碳纖維復合材料殼體,是目前中國最大尺寸、最大裝藥、最大推力的固體火箭發動機,達到國際先進技術水平。這次成功試車為“快舟11號運載火箭”首飛及大型固體運載火箭的研發和商業化運作,奠定了堅實的技術基礎。11月,在中國國際航空航天博覽會上有多款火箭模型展出,中國航天科工集團公司首次展出了快舟11號運載火箭的模型。

2017年2月16日,快舟11號運載火箭二級發動機進行地面點火試驗,試車圓滿成功,該火箭完成關鍵技術攻關,進入全箭調試測試階段。9月,快舟11號運載火箭發射車整車滿載試驗取得成功。發射車滿載起豎試驗的完成,標志著快舟11號運載火箭發射車結構系統靜力試驗順利完成。

發射歷程

2020年7月10日12時17分,中國在酒泉衛星發射中心組織實施快舟11號運載火箭首次飛行任務,火箭飛行出現異常,發射任務失利,該次快舟11號運載火箭搭載了嗶哩嗶哩視頻衛星(Jilin 1-GF-02E)。2022年12月7日9時15分,快舟11號遙二運載火箭在中國酒泉衛星發射中心成功發射升空,將交通VDES試驗星順利送入預定軌道,發射任務獲得圓滿成功,該星主要用于開展VDES系統及AIS系統通信試驗和關鍵技術驗證。這標志著快舟運載火箭已初具型譜化格局,有力提升了中國低成本快速進入空間的能力。2023年7月,快舟11號運載火箭可“訂艙”了,該次發布的艙位,是快舟11號運載火箭2023年第四季度至2024年第四季度5發火箭的剩余貨艙,軌道高度為530公里,剩余運力分別為160公斤、400公斤、360公斤、300公斤、300公斤。2024年5月21日12時15分,快舟十一號遙四運載火箭在中國酒泉衛星發射中心點火升空,以“一箭四星”方式順利將“楚天”星座001星、武漢一號衛星、天雁22星、靈鵲三號01星四顆衛星送入預定軌道,發射任務取得圓滿成功。2025年12月13日9時08分,快舟11號運載火箭在中國酒泉衛星發射中心點火升空,將迪邇五號空間試驗器、希望五號二期衛星順利送入預定軌道,發射任務獲得成功。該次任務是快舟11號運載火箭的第4次飛行,也是快舟系列運載火箭的第37次飛行。

基本設計

機型結構

快舟11號運載火箭采用了全新動力設計,全箭進行了輕量化設計,較之前型號運載能力提升五倍,是一款中型固體運載火箭,全箭采用碳纖維復合材料,采用了三級固體發動機和上面級液體發動機串聯式構型,全長25米,起飛質量78噸,箭體直徑2.2米,700公里太陽同步軌道運載能力不小于1噸,采用國際通用接口,總體技術達到固體運載火箭國際先進水平。

動力系統

與需要塔架進行發射的火箭不同,快舟11號運載火箭采用了大噸位車載機動發射、無依托快速測發等關鍵技術,使用一車一箭的發射方式,快速到達指定發射區域進行發射任務,從準備到發射只用2—3小時的時間,縮短了發射周期,提高了發射效率。除了大噸位車載機動發射、無依托快速測發技術帶來的全域高機動性發射,快舟11號運載火箭還采用了大推力火箭發動機、液體姿控動力系統、高載荷比快速發射等一系列關鍵技術,大幅提高了商業火箭的高性價比與高可靠性。此外,快舟11號運載火箭整流罩是配了2.2米、2.60米、3.1米等規格,運載能力是1噸,滿足運載能力和包絡要求的載荷基本都能發射。

快舟11號運載火箭具備“三平測發模式”:水平組裝、水平測試、水平運輸,在水平狀態完成星箭對接、全箭集成與測試后,整箭水平吊裝上運輸發射車,車載箭機動至發射場坪,最后火箭在發射車上完成起豎、發射。該模式優勢一是靈活機動,二是快速響應。靈活機動指火箭發射不再依賴于某個特定發射場,對發射場保障要求也進一步降低,火箭由發射車拉到一塊籃球場大的空地即可發射。快速響應指能夠快速集成、快速轉場、快速發射,滿足星座組網需求對火箭發射履約效率的要求。

武器系統

快舟11號運載火箭主要承擔400千米-1500千米近地和太陽同步軌道小衛星微小衛星單星及多星組網發射任務。該型火箭具有“移動測試對接、移動發射、移動云測控”等特點,具備快速發射能力,能夠適應多樣化發射任務。

設計參數

服役情況

火箭優勢

技術創新

動力方面,快舟系列火箭總設計師梁紀秋提出了一項創新技術,實現了液體姿控動力系統結構功能一體化設計的全新技術路線。在箭體重量方面,研發團隊創新性地采用新型復合材料,對箭體主結構進行輕量化設計,極大減輕了箭體的重量。研發團隊還盡可能摸清火箭設計偏差量,探明火箭設計余量,能減則減,讓火箭的載荷比有了大幅提升。提升可靠性,就能提升火箭發射成功率。為此,控制系統團隊大膽運用通用化、模塊化設計等新手段,提升了控制系統的全面可靠性;軟件專業團隊測試了火箭測試發射飛行中,近200種正常和異常工況下的正確性;在質量復查中,研發團隊大膽引入交叉測評,給質量加上了“雙保險”;測控通信團隊通宵對比上百個參數、共計幾十萬行數據,拼接出最全面、最準確的結果。快舟運載火箭研發團隊相繼攻克了液體姿控動力系統、大推力火箭發動機、高載荷比快速發射、大噸位車載機動發射、無依托快速測發等一系列先進技術,進一步凸顯了快舟系列運載火箭“移動測試對接、移動發射、移動云測控”等特點,提升快速發射能力,適應多樣化發射任務。

成本優勢

截至2017年4月,在國際商業發射中,小型運載發射報價一般為每公斤2.5萬到4萬美元。中國快舟一號甲運載火箭的報價不到2萬美元/千克,快舟11號運載火箭報價不到1萬美元/千克,價格極具競爭力。此外,通過科技創新,快舟系列火箭起飛質量較同類產品降低約20噸,僅此一項即可直接降低發射成本逾千萬元。

相關評價

截至2024年5月,快舟11號運載火箭是世界上唯一一款具備1噸級運載能力、可車載發射的固體運載火箭,其運載系數和快速響應能力首屈一指。(中國航天報評)

相比快舟一號甲,快舟11號運載火箭的運載能力提升了5倍左右,能夠更好地滿足衛星規模化、高密度、快速發射的需求。(新華社評)

其中,快舟11號運載火箭的研制,是一部航天人的追夢史,記錄著研發團隊的艱苦創業歷程。(科技日報評)

參考資料 >

Hubei-made Kuaizhou 11 carrier rocket launched.武漢市黃陂區人民政府.2025-12-27

十年磨一“箭”,今朝問蒼穹——快舟十一號創新紀實.中國新聞網.2025-12-27

快舟十一號火箭成功發射迪邇五號空間試驗器和希望五號二期衛星.今日頭條.2025-12-27

我國“快舟十一號”火箭計劃年內首飛.今日頭條.2025-12-25

動力有多強,航天舞臺就有多大.北青網.2025-12-27

“嗶哩嗶哩視頻衛星”發射失利!B站回應上熱搜.中國青年報.2025-12-27

新華全媒+快舟十一號固體運載火箭成功發射 具備快速發射能力.網易.2025-12-27

快舟十一號固體運載火箭可“訂艙”了.中國政府網.2025-12-27

快舟十一號固體運載火箭發射成功.中國西藏網.2025-12-30

做一枚“特別快”的火箭 .科技日報.2025-12-27

快舟十一號運載火箭發射車首次完成整車滿載試驗.搜狐網.2025-12-27

快舟十一號遙二運載火箭成功發射.正觀新聞.2025-12-27

快舟送“楚天”星座001星入軌.湖北日報.2025-12-27

籃球場大的空地就能發射,“快舟”火箭實現衛星發射“快人一步”.長江網.2025-12-27

“快舟十一號”明年就要首飛了!來看看“快舟”有多快.科普中國網.2025-12-27

十年磨一“箭”,今朝問蒼穹——快舟十一號固體運載火箭創新紀實.光明網.2025-12-27

鳴鏑西指射寒星:談中國的反衛星導彈作戰.今日頭條.2025-12-25

中國打造太空快速響應系統.環球網.2025-12-25

外媒臆測快舟一號或將用于太空快速響應作戰(4).臺海網.2025-12-25

快舟十一號首飛將實施“一箭六星”發射 .新華社.2025-12-27

快舟十一飛天!火箭運載系數世界領先,湖北商業航天再添“利器”.湖北日報.2025-12-27

結緣二十載,共赴十年約|從“快舟一號”到“龍江三號”.今日頭條.2025-12-27

中國發射快舟一號 形成太空快速響應作戰能力 .中國新聞網.2025-12-25

距成功發射第一顆衛星“東方紅一號”46年后,中國航天技術步入“商用時代”.中國空間技術研究院.2025-12-27

“快舟十一號”固體運載火箭將于2017年發射.中國航天科工集團公司.2025-12-27

“快舟十一號”固體運載火箭擬在2017年首飛.新華網.2025-12-27

只需6人就能發射的快舟火箭 將于12月進行首個商業服務.封面新聞.2025-12-27

明年武漢造火箭一飛沖天,助力武漢邁向中國航天“第三極”.長江日報.2025-12-27

快舟火箭商業發射簽新約 一周將連射4顆衛星 .中國證券網.2025-12-27

快十一商業履約發射:把成功放在第一位.中國航天報.2025-12-27

我國成功發射快舟十一號固體運載火箭.中國經濟網.2025-12-27

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