T/YH 1001—2020 《固體運載火箭與航天器接口要求》 團體標準解讀

荀飛 岳勇 劉佳佳 馬上 高利軍

（北京宇航系統(tǒng)工程研究所， 北京， 100071）

近年來， 隨著多個新的固體運載火箭型號接連完成首飛， 我國固體運載火箭家族逐漸壯大，成為運載火箭型譜中不可忽視的新生力量， 承擔著滿足日益增長的微納衛(wèi)星發(fā)射需求的任務。 固體運載火箭具有測試發(fā)射周期短、 發(fā)射保障要求低的突出優(yōu)點， 可以靈活地選擇發(fā)射點， 因此能夠很好地滿足快速、 靈活進入空間的要求， 往往是應急發(fā)射和補網發(fā)射的首選。 與傳統(tǒng)的液體運載火箭相比， 固體運載火箭在總裝、 測試、 轉場和發(fā)射環(huán)節(jié)都有其特殊性。 另外， 固體運載火箭研制過程中大量融入了三維總裝模型等新技術。這些特點導致其與航天器的接口有一些特殊之處。

目前， 在運載火箭與航天器接口要求方面的標準主要面向液體運載火箭， 未體現固體運載火箭的一些特有屬性。 因此在參考已有接口要求標準的同時， 融合固體運載火箭與航天器接口協調經驗， 編制了T/YH 1001—2020 《固體運載火箭與航天器接口要求》， 目的是更好地規(guī)范固體運載火箭與航天器的接口協調過程和文件， 提高研制效率和質量， 促進固體運載火箭更好地發(fā)展。

該標準規(guī)定了固體運載火箭與航天器接口的一般要求、 詳細要求、 驗證與分析和聯合操作等， 給出了固體運載火箭與航天器接口協調的基本要求。 主要內容包括： ①固體運載火箭與航天器接口協調的一般要求。 包括航天器系統(tǒng)向固體運載火箭系統(tǒng)提供的文件、 固體運載火箭系統(tǒng)向航天器系統(tǒng)提供的文件、 雙方共同簽署/編寫的文件、 固體運載火箭和航天器承制方需要參與評審或會簽的內容等。 ②對器箭接口的各方面做了詳細要求。 包括任務情況、 環(huán)境條件與試驗、 電磁環(huán)境與電磁兼容、 機械接口、 電氣接口、 接口驗證分析、 接口驗證試驗、 搭載星的配重要求和發(fā)射場期間聯合操作要求等。

需要說明的是， 由于固體運載火箭的有效載荷主要為微納衛(wèi)星和立方星， 在每發(fā)任務中除主載荷外往往搭載數個其他載荷， 不同航天器承制方的研制風險難以統(tǒng)一控制， 搭載星在射前不能參加任務的情況時有發(fā)生。 為不影響主載荷的發(fā)射任務， 該標準專門提出了對搭載星配重的要求。 考慮到固體運載火箭在發(fā)射場操作流程的一般特征， 該標準給出了在發(fā)射場典型的器箭聯合操作項目和流程。

該標準適用于指導和規(guī)范固體運載火箭與航天器的接口協調和設計。 固體運載火箭承制方與航天器承制方在開展器箭接口協調時， 可依據該標準規(guī)劃協調項目、 編寫接口要求文件、 聯合開展試驗和操作等。 鼓勵在該標準的基礎上編制器箭接口要求文件模板， 以為經常性地依照該標準編寫接口要求文件創(chuàng)造便利。 該標準力求全面規(guī)范器箭接口要求， 但器箭研制過程中可根據實際情況靈活執(zhí)行。 例如， 針對經分析明確為成熟可靠的設計方案， 可不再反復開展標準中規(guī)定的部分試驗， 立方星與運載火箭的接口較為簡單， 可裁剪不相關內容后制訂專門的接口要求文件模板。

在標準編寫過程中， 參考了液體運載火箭與航天器接口要求相關的標準， 二者有相當多的共性內容， 但對于此標準中新增的內容， 可能也適用于液體運載火箭與航天器的接口協調， 如對航天器三維總裝模型的要求和對搭載星配重的要求等。 對于這些內容， 液體運載火箭承制方與航天器承制方在開展接口協調時也可以參照執(zhí)行。

該標準規(guī)定的設計內容、 設計方法和技術要求等內容， 已經在多發(fā)固體運載火箭發(fā)射航天器過程任務中成功應用， 充分驗證了方法的正確性和可行性， 表明有利于規(guī)范器箭接口協調過程以及提高器箭雙方的研制效率和質量， 具有良好的社會效益和經濟效益。

CZ-11 固體運載火箭矗立在海上發(fā)射臺架上

CZ-11 固體運載火箭星箭水平對接

北京宇航系統(tǒng)工程研究所成立于1958 年4月2 日， 負責我國運載火箭型譜設計、 總體設計及國家航天運輸系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃， 是承擔載人航天工程、 探月工程、 北斗導航工程等國家重大項目的核心裝備部門， 擁有開展運載火箭設計的高水平人才隊伍、 完備的專業(yè)體系和豐富的研制經驗。 經過60 余載的發(fā)展， 北京宇航系統(tǒng)工程研究所設計的運載火箭型號達20 余種， 運載火箭的發(fā)展從液體到固體、 從常溫到低溫、 從串聯到捆綁、 從單星發(fā)射到一箭多星、 從發(fā)射衛(wèi)星到發(fā)射飛船、 從國內走向國際， 能滿足國內外高、 中、 低軌道不同有效載荷的發(fā)射需求。

北京宇航系統(tǒng)工程研究所抓總研制的CZ-11 固體運載火箭已圓滿完成8 次發(fā)射任務， 將近40 顆衛(wèi)星準確送入預定軌道。 2019 年6 月5 日， CZ-11 固體運載火箭成功創(chuàng)造了我國第一次海上發(fā)射運載火箭的記錄。