远征二号：与“长五B”携手 完成太空“接力赛” 6park.com
来源：中国航天报     日期：2024年12月18日    字体：【大】【中】【小】 6park.com
2016年11月3日，远征二号上面级跟随长征五号运载火箭完成首飞，这是我国首次实现地球同步轨道卫星的直接入轨发射。2024年12月16日，远征二号上面级再度与长征五号B运载火箭“强强联手”，圆满完成了发射任务。
从首次翱翔天际到第二次执行任务，为何“远征二号”足足等待了8年之久？在此期间，“远征二号”做了哪些改变？带着诸多疑问，记者走进了远征二号上面级研制团队。
为长五火箭“量身定制”
远征二号上面级由航天科技集团一院抓总研制。2009年，我国开始了支持直接入轨发射中高轨卫星的新一代常规液体上面级技术研究。随后，在北斗工程的牵引下，远征二号上面级的工程研制正式拉开帷幕。
上面级作为基础级火箭与有效载荷间的“桥梁”，既能适应不同的基础级火箭，也能适应不同的有效载荷发射任务。为满足“通用化”要求，远征系列上面级采用了系列化、模块化的设计，灵活改变自身配置，适应各种任务的要求。
在与“长五”搭档完成高轨发射任务时，需要6.5小时左右的飞行，但在本次发射任务中，轨道高度变化，飞行时间大幅缩短；此外，与首飞任务相比，本次上面级搭载的卫星增多，整个组合体重量提升很多。为此，研制人员围绕任务特点和需求变化，进行了入轨“策略”、布局及多星适配器等多项适应性设计。
航天科技集团张新宇介绍道，为了让“乘客”坐得“舒适”并能安全“下车”，研制团队精心设计了“座位”。与以往不同的是，这次长五B火箭不再需要亲自送“乘客”入轨，将与远征二号上面级进行太空“接力赛”。点火起飞后，长五B火箭迅速冲出大气层，将上面级和卫星组合体送入“接力”轨道，紧接着，上面级开始第一次点火。在经过500多秒点火的工作后，上面级携带卫星顺利进入转移轨道，开始约半小时的滑行；随后，上面级进行二次点火，将“乘客”送入目标轨道，圆满完成本次任务。
为何长五B火箭不能直接送卫星入轨？为什么在远征上面级家族中，又偏偏选中了“远征二号”？
与远征家族的其余三兄弟——远征一号、远征一号S、远征一号甲上面级相比（三者的直径均为2.8米），远征二号上面级的“腰围”足足有3.8米，是“家族”中规模最大、能力最强的。立项之初，远征二号上面级就与5米直径的长五系列火箭紧紧绑定在一起，是为我国新一代大推力运载火箭“量身定制”的一型上面级。
远征二号上面级随长五火箭首次执行高轨道卫星发射任务时，就掌握了与火箭接力、转移轨道滑行、多次点火机动圆化轨道的入轨方式。根据本次任务需求，长五B火箭需要一个规模能力匹配、能够多次启动、可以数小时在轨的“接力者”继续将卫星送往预定轨道，实现精准高效的空间“摆渡”运输任务。因此，“远征二号”也成为完成这类任务的“不二人选”。
保持“首飞”心态
“远征二号”的两次飞行，为何间隔了8年？面对记者的提问，张新宇介绍道，在首飞之后，结合任务需求，上面级研制团队一直在探索高效可靠的多星发射部署方案，持续推进上面级可靠性增长及能力提升工作。经过8年的磨砺，团队终于迎来了长征五号B运载火箭和远征二号上面级这一新组合构型的首飞之战。
8年间，研制团队对远征上面级的控制、动力、测量等系统进行了优化升级，改进了飞行控制方法，提升了发动机性能精度，培育并首次应用“玲珑”综合电子货架产品，使上面级飞得更稳、入轨精准更高。由于“远征二号”在产品化架构下不断地迭代升级，因此再度执行“远征二号”任务时，研制团队依旧保持着“首飞”心态。
“过去一年，我们严格执行重大工程质量要求，辨识任务剖面、使用环境等变化，持续推进‘三再’——再分析、再设计、再验证，强化技术状态更改管控，对姿控、分离、环境适应性等关键技术方案和操作环节严格把关，确保设计方案正确、产品质量受控，全力做好交卷前的检查。”张新宇说道，新构型、新载荷以及新的任务剖面，对于“远征二号”来说，就是一次全新的开始。
在张新宇看来，这次任务还肩负着“承上启下”的意义：“一方面，这是‘远征二号’首飞后，再次与长五系列火箭形成适用发射任务的新构型；另一方面，也为后续几发任务奠定了技术基础，是至关重要的一次任务。”
2013年，刚刚博士毕业的张新宇加入了一院，参与远征上面级的研制工作。2015年3月，我国远征一号上面级在经过6年研制攻关后成功首飞。“这是我国远征系列上面级的第一次发射，成功后大家都非常振奋。”张新宇回忆道。
多年来，远征系列上面级围绕航天运输多样化的发射需求不断提升能力。“未来，远征系列上面级家族还将不断壮大。”张新宇表示，后续，团队还将开展留轨上面级的应用研究，继续探索多功能空间试验平台，对空间运输和应用能力进行再开发。
（王乐天）