谷神星一号海射型运载火箭
星河动力航天自主研制的四级商业运载火箭
谷神星一号(CERES-1)海射型运载火箭,是星河动力(北京)空间科技有限公司航天自主设计的四级运载火箭,是谷神星一号运载火箭的型号之一,该火箭的一二三级采用固体发动机,四级为先进液体上面级,火箭直径1.4m,全长19m,起飞质量30t,LEO轨道运载能力400kg,700kmSSO轨道运载能力270kg。
2024年5月29日,太原卫星发射中心在山东附近海域成功发射谷神星一号海射型遥二运载火箭,搭载发射的天启星座25星~28星顺利进入预定轨道,飞行试验任务获得圆满成功。12月19日,谷神星一号海射型遥四运载火箭在山东省日照市附近海域发射,搭载发射的天启星座33~36星进入预定轨道,成功完成飞行试验任务。
命名来源
该火箭的命名源自人类发现的第一颗小行星,谷神(Ceres)是罗马神话中的农业与丰收女神。
基本信息
谷神星一号运载火箭是星河动力第一款固体运载火箭,作为窄带物联网布网建设、补网发射的主力箭型。谷神星一号(CERES-1)海射型运载火箭是谷神星一号运载火箭的型号之一。
谷神星一号为星河动力研制的一款固体运载火箭,采用四级总体方案,前三级采用固体火箭发动机、四级采用液体轨姿控发动机,综合应用了推力向量控制、智能化电气、复合材料等技术,具有结构简洁、系统可靠、发射快捷等显著特点,可有效满足近地轨道微小型卫星、在轨科学试验卫星、新技术验证卫星、组网通信卫星、导航增强卫星、遥感资源探测卫星等发射需求。具备陆海兼顾的发射能力。能够为各类中低轨小卫星提供质优价廉的发射服务,具备多种卫星安装接口并可根据用户需求设计多种接口,方便用户选择使用。
技术参数
基本数据
谷神星一号运载火箭全长约20m,起飞质量约33t,箭体直径1.4m,整流罩直径1.6m。
整流罩
整流罩全长约5m,为“锥段+柱段+倒锥”结构形式,直径1.6m。整流罩外形及载荷包络示意图见下图,卫星可在此包络范围内开展设计,操作/透波口盖开设需求由载荷、运载双方共同协商并在星箭接口文件中明确。
卫星整流罩的功能,主要是火箭在大气层中飞行时,为卫星提供良好的环境,承受由大气产生的力热环境。其主要功能有以下几点:保护卫星不受气动力作用;保护卫星不受气动加热作用;运载火箭起竖前,可对整流罩内的温度、湿度进行调节,以保证卫星不受高低温和环境的影响;保护卫星不受各种烟尘、风沙环境等污染。
卫星与火箭接口
卫星与火箭的接口包括机械接口和电气接口,机械接口完成卫星与火箭的机械连接,电气接口完成卫星与火箭的电气连接。
机械接口
谷神星一号运载火箭具备以下形式接口:国军标GJB4228(GJB/Z200)300型和660型包带弹簧式星箭分离连接装置;国际通用的立方星释放机构,以1U为基本单位进行模块化扩展,可装载常见的1U、2U、3U、6U、12U等体积的立方星;轻型包带连接;多点式爆炸螺栓接口;根据用户需求设计其它接口形式。
电气接口
在发射场,卫星经吊装后与运载火箭机械和电气对接后,可通过星箭分离连接器与火箭方进行电气连接。运载方提供卫星解锁信号并测量星箭分离信号,星箭连接电缆由运载方制作。星箭分离连接器型号由卫星方确定,同时提供必要的操作工具和测试检查使用文件。具体安装位置及芯点定义由双方协商并在星箭接口控制文件中规定。
力学环境条件
正弦振动
卫星在主动段飞行中的振动试验条件和总振动时间按下面要求执行,在轨的环境条件则按其自身设计要求执行。
运载能力/入轨精度
谷神星一号火箭运载能力设计,以运载效率最高为目标,综合考虑入轨条件、各项飞行偏差因素、航落区安全性和地面测控要求等,优化飞行弹道设计。
卫星载荷设计条件
基频要求:要求卫星与支架连接处在固支的情况下,其最低频率不低于40Hz。
整流罩内温度压力环境
载荷热环境
整流罩抛罩高度大于80km,抛罩后30s内自由分子加热热流降至1135W/㎡以下。四级发动机工作时在释放机构与火箭连接界面处产生的热流不大于1400W/㎡。
卫星布局说明
单星独立发射
单星独立发射,提供专属服务。根据用户需求,定制卫星接口、增设透波区域、优化测发流程。
双星组合发射
双星组合发射,提供定制服务。针对大尺寸卫星,定制双层载荷支架,根据客户需求,增设透波区域、优化测发流程。
多星共享发射
多星共享发射,提供拼车服务。根据用户需求,定制卫星布局、增设透波区域、优化测发流程、标准化卫星接口(电气/机械)。
系统组成
谷神星一号由火箭和地面设备组成。火箭由固体动力系统、轨姿控动力系统、电气系统、结构系统组成;地面设备由测发控系统、地面支持系统、发射支持系统组成。
谷神星一号整体采用锥柱外形。全箭从前至后依次由整流罩、三四级级间段、三级发动机、二三级级间段、二级发动机、一二级级间段、一级发动机、尾段组成。火箭四级和有效载荷包覆在整流罩内。
发射支持系统由转运发射车构成,实现全箭从技术区到发射区的转运以及发射区起竖、发射功能;测发控系统包括地面综合测控设备、时序测试仪、遥测检测站、外安综测仪、综合显控终端等,主要完成火箭技术区、发射区测试及发射控制。
发射记录
2023年9月5日下午5时34分,中国太原卫星发射中心在山东海阳市及附近海域使用谷神星一号海射型运载火箭,将天启星座21星—24星共4颗卫星顺利送入预定轨道,发射任务获得圆满成功。此次任务是谷神星一号运载火箭第9次飞行。
2024年5月29日,太原卫星发射中心在山东附近海域成功发射谷神星一号海射型遥二运载火箭,搭载发射的天启星座25星~28星顺利进入预定轨道,飞行试验任务获得圆满成功。
2024年12月19日,谷神星一号海射型遥四运载火箭在山东省日照市附近海域发射,搭载发射的天启星座33~36星顺利进入预定轨道,飞行试验任务获得圆满成功。
目录
概述
命名来源
基本信息
技术参数
基本数据
整流罩
卫星与火箭接口
机械接口
电气接口
力学环境条件
运载能力/入轨精度
卫星载荷设计条件
整流罩内温度压力环境
载荷热环境
卫星布局说明
单星独立发射
双星组合发射
多星共享发射
系统组成
发射记录
参考资料