首次阿丽亚娜 6 号任务部分成功

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Aviation Week 2024-07-09

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在一次相对复杂的任务中,第一枚阿丽亚娜 6 型中型至重型运载火箭于 7 月 9 日首次飞行,将有效载荷送入轨道,并部分展示了其技术特点。

搭载两台助推器的阿丽亚娜 62 号火箭于当地时间下午 4 点(美国东部夏令时间下午 3 点)从法属圭亚那库鲁的欧洲航天港升空。欧洲航天局 (ESA) 负责此次资格飞行。发射服务提供商阿丽亚娜空间公司将从预计于年底进行的第二次飞行开始接管。小型有效载荷(主要是立方体卫星)被发射到 600 公里(370 英里)的轨道上。

由于新冠疫情和技术问题,此次发射推迟了四年,标志着欧洲重型火箭重返太空。

自 2014 年该项目启动以来,市场发生了变化。尽管如此,阿丽亚娜 6 号的设计似乎具有现实意义,因为它具有多功能性和适应性。在一次任务中,该火箭可以将有效载荷运送到低地球轨道和地球静止轨道。灵活性的核心是上级的 Vinci 发动机,它是首飞的核心。

Vinci 火箭具有可重复点火功能(总共可点火四次),因此能够将有效载荷送至不同轨道。Vinci 火箭的第一次助推将上级送入椭圆轨道。第二次助推使轨道变为圆形。

在 Vinci 发动机燃烧期间,新的辅助推进装置 (APU) 发挥了关键作用。它对推进剂加压,并提供 200-300 牛顿的加速度,以将液态氢和氧挤压到油箱中的正确位置,靠近发动机推进剂进气口。APU 还会在每次 Vinci 助推后微调喷射轨迹。

大约在第二次 Vinci 助推后 9 分钟,在 17 秒内命令进行三次有效载荷分离。因此,就将有效载荷送入轨道而言,这次发射可称为成功。但任务并未结束——飞行 1 小时 14 分钟后开始技术测试阶段,持续约 90 分钟。

作为测试阶段的一部分,APU 第二次通电。它运行了一段未指定的时间,然后意外关闭,当时阿丽亚娜集团正在研究上级在微重力条件下的运行情况。观察到了轨迹偏差。

第三次 Vinci 助推旨在帮助上级脱离轨道,并将两个再入测试舱送入大气层。但未能成功。阿丽亚娜集团首席执行官马丁·西翁解释说,由于没有 APU 启动,条件未能满足。

因此,脱离轨道是不可能的。上级在约 580 公里(360 英里)处钝化,这意味着它已清空推进剂。两个舱室没有被释放,以确保不会产生额外的碎片。阿丽亚娜集团的一名工程师表示,一到两周的分析足以了解 APU 的行为。

库鲁项目官员表示,无论如何,接下来的几次发射都不会产生任何后果。

此外,在测试阶段,惯性导航系统的性能也受到了详细审查。问题在于它在如此长时间的飞行中的表现——总共 2 小时 40 分钟。该系统需要用于姿态控制和从太空测量轨道。

首次发射正值成本削减不再那么重要之际。自该项目启动以来,欧洲官员一直强调与阿丽亚娜 5 相比,火箭成本削减了 40%。该项目旨在与 SpaceX 的猎鹰 9 号竞争。

自那以后,主权问题就压倒了成本目标。当然,自 1970 年代阿丽亚娜火箭家族诞生以来,自主进入太空一直是欧洲的主要目标。但最近赌注有所增加。2022 年 2 月俄罗斯入侵乌克兰,导致欧空局终止与俄罗斯同行的合作,并放弃使用联盟号中型运载火箭。而白宫的合作被认为在长期内不太可靠,尤其是自特朗普时代以来,以及特朗普可能连任。

与此同时,商业航天发射的需求已增长到前所未有的水平,预计未来几年仍将持续增长。SpaceX 占据着市场霸主地位,猎鹰 9 号的价格也呈上涨趋势。因此,客户更渴望看到阿丽亚娜 6 号取得成功,因为他们不想依赖单一的发射解决方案。

几年后,如果发射准时,有效载荷可靠地进入轨道,阿丽亚娜 6 号计划就可以称为成功。成本削减 40% 的目标尚未实现,可能仍不足以与猎鹰 9 号的改进版本竞争,这将是次要考虑因素。

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