中科宇航：将研造中科系列贸易运载火箭，打击天下最大固体发起机

原创 CAS SPACE 中科宇航

中科系列之中科一号甲（ZK-1A）是中科宇航研发的首型固体运载火箭，打算2021年9月首飞，2022年具备贸易放射本领；中科系列之中科二号（ZK-2），打算2022年12月首飞，2023年具备贸易放射本领。

01中科系列固体运载火箭型谱

中科系列固体运载火箭包罗中科一号（ZK-1）固体运载火箭系列以及中科二号（ZK-2）固体运载火箭。

图1 中科宇航固体运载火箭型谱

中科一号（ZK-1）固体运载火箭使用200吨级、100吨级、50吨级、10吨级四型固体火箭发动机和固体助推器形成系列化构型，此中ZK-1固体火箭为四级固体发动机串联+四台固体助推器捆绑构型，近地轨道运载本领约3t。通过简化构型，ZK-1固体火箭可衍化出ZK-1A和ZK-1B两种构型。此中，ZK-1A为四级固体发动机串联构型，近地轨道运载本领约2t；ZK-1B为四级固体发动机串联+两台固体助推器捆绑构型，近地轨道运载本领约2.5t。中科二号（ZK-2）固体运载火箭充实实践组合化、模块化的构型设计头脑，芯一级、芯二级、助推器均承继中科一号成熟的一子级模块，并相沿中科一号的四级发动机。面向目的用户，最大水平收缩研发周期和本钱，在承继技能先辈性的同时包管产物的高可靠性，将来可通过调换液体末级构成固液混淆火箭进步增添运载本领，拓展放射机动性和顺应性。

02中科一号甲(ZK-1A)固体运载火箭重要指标

中科一号甲（ZK-1A）固体运载火箭为四级固体发动机串联构型，重要用于太阳同步轨道和其他近地轨道中小型航天器的单星和多星组合放射，以及邻近空间超群声速飞行器的助推放射，技能方案如下：

构型：四级固体发动机串联构型；火箭直径：2.65m；

总长：31m；

腾飞质量：135t；

整流罩直径：兼容φ2650mm和φ3350mm两种构型；

运载本领：

ZK-1A固体运载火箭动力体系由四台固体火箭发动机和一套末修姿控动力体系构成，箭体布局体系共有11个布局部段、5套分散装置构成，箭上航电体系采纳通用化、一体化设计方案，采纳1553B+RS422+以太网的混淆总线体制，地面测发控体系与箭上航电体系一体化设计，以长途条记本式放射为目的开展设计，宁静操纵体系由箭上安控体系和地面安控体系配合完成，放射支持体系采纳三平一垂的放射方法。

图2 ZK-1A固体运载火箭表示图

图3 ZK-1A固体运载火箭典范使命剖面

03中科二号(ZK-2)固体运载火箭重要指标

中科二号（ZK-2）固体运载火箭为固体四级串、并联组合构型，对准低轨互联网星座组网放射需求，在ZK-1A固体运载火箭系列底子上革新技能方案，增添运载本领，进步贸易放射市场顺应性。中科二号（ZK-2）固体运载火箭采纳组合化、模块化的构型设计头脑，通过组合成熟的4台200t级固体火箭发动机，形成CBC（通用芯级）构型，技能方案如下：

构型：四级固体发动机串联芯级、芯级外侧并联两枚助推器的组合构型；

火箭芯级直径：2.65m；

火箭助推器直径：2.65m；

总长：39.7m；

腾飞质量：343t；

整流罩直径：兼容φ4200mm和φ4000mm两种构型；

运载本领：

图4 ZK-2固体运载火箭表示图

04中科系列固体运载火箭研制希望

中科一号甲（ZK-1A）固体运载火箭现在处于工程研制阶段，已完玉成箭模态试验、各级发动机团结试车、舱段静力试验、航电体系综合试验、操纵体系半实物仿真试验、测压风洞及脉动压力风洞试验、噪声试验等大型地口试验，打算2021年9月首飞，2022年具备贸易放射本领。

图5 大型地口试验

图6 要害单机及产物

中科二号（ZK-2）固体运载火箭打算2022年12月首飞，2023年具备贸易放射本领。现在火箭已完成方案论证事情，并突破固体发动机并联构型带来的飞行操纵、捆绑布局设计等焦点要害技能，具备转入方案细致设计阶段的条件。

图7 ZK-2固体运载火箭CBC构型捆绑设计

05国表里固体运载火箭指标比拟

表3 国表里固体运载火箭的运载本领注：上述数据泉源于网络现在国表里现役固体运载火箭的放射代价约为10-14万元/kg，中科宇航首型固体运载火箭——中科一号甲（ZK-1A）的放射代价目的为7万元/kg，将成为现在天下腾飞质量最大、综合本钱最低，性价比国际领先的固体运载火箭。06中科系列固体火箭技能创新中科系列运载火箭具有高效先辈、自主才智、精益经济三大技能特点。高效先辈设计阶段，根据自顶向下设计理念，创建协同平台架构及各专业模子，面向单机设计，采纳基于模子通报的创新途径，大幅提拔快速相应设计本领；运载系数凌驾1%，放射本钱不高于7万元/公斤，均处于当前同类产物国际领先程度；情况精致化预示与操纵程度大幅提拔，要害单机及情况恶劣位置接纳团体情况断绝及操纵设计，从而提拔产物情况顺应裕度，提拔整箭综合性能。自主才智一体化组合内各通用模块具备自测试本领，可实现加电即测，表征本模块的康健状态；研发智能测控组合验证和测试信息一体化综合处置惩罚架谈判技能，为妨碍诊断奠基信息底子；探究在线轨迹计划与闭路制导要领验证与飞行测试，为自主才智飞行奠基底子；具备一键无人测发本领，通过测发流程优化，共同深度自顺应数据判读技能，多学科耦合度参数辨认与判读，实现放射测试流程全主动化。精益经济布局与分散同一化、通用化、产物化设计，研制及产物本钱低落50%；研究和创建开放式、信息化的全寿命周期质量治理体系，大幅低落历程操纵本钱；研究基于产业级原质料元器件的筛选、查验与质量操纵要领，大幅低落采购泉源本钱；研究中型运载火箭低保、快速放射的技能尺度、利用流程及评估要领，大幅低落利用用度。