充分挖掘火箭搭载潜力“太空摆渡车”助力航天新征程

2019年12月16日，由航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院（以下简称火箭院）抓总研制的长征三号乙运载火箭搭配远征一号，以“一箭双星”的形式将两颗北斗三号卫星送入预定轨道，标志着北斗三号工程MEO（中圆地球轨道）导航卫星全球组网任务圆满收官。

截至目前，远征一号上面级在北斗三号工程发射中完成了12次任务，将24颗中圆地球轨道卫星准确送入预定轨道，为北斗三号工程组网任务的最终顺利完成奠定了坚实基础，被人们形象地称之为“太空摆渡车”。

长征三号甲系列火箭副总师叶成敏介绍：“上面级的专业名称为’轨道转移飞行器’，形象地理解就是‘太空摆渡车’，它是将有效载荷（如卫星）从某个转移轨道，送入预定工作轨道或预定空间位置的具有自主独立性的航天运输飞行器。”

自2008年启动远征上面级的关键技术攻关和工程研制工作起，研制团队先后突破了热控、长时间自主导航制导、长时间滑行推进剂管理、远距离高码率测控等多项重大关键技术，开展了千余项地面试验，针对长时间在轨飞行经历的空间辐照、空间热环境开展了大量的环境适应设计、分析与验证，采用了百余项新技术以满足长时间在轨任务要求。

2015年3月30日，长征三号丙运载火箭搭配远征一号上面级成功将第17颗北斗导航卫星直接送入工作轨道，远征一号成功首飞，完美首秀。

2015年7月25日，长征三号乙运载火箭搭配远征一号上面级以“一箭双星”的方式成功将第18、19颗北斗导航卫星送入预定轨道，标志着我国用于中高轨航天器直接入轨一箭多星发射任务的常规液体上面级技术完成了从方案设想到工程应用的巨大跨越，采用远征一号上面级“一箭双星”直接入轨发射成为北斗三号卫星工程的主要发射方式。

“远征一号上面级的成功研制，改变了上面级与火箭原有固定、单一的组合状态，创造了灵活、多样的组合模式，模块化、组合化、系列化设计理念衍生出可与我国新一代运载火箭组合实施发射飞行任务的上面级，极大程度挖掘了火箭的搭载潜力，提升了我国火箭满足不同用户需要的适应性，提高了我国火箭在国际发射市场的竞争力。”火箭院运载火箭系列总设计师、中国工程院院士龙乐豪说。

在远征一号上面级研制成功后，研制队伍逐步完善优化，通过改进型号，研制形成了远征一号甲、远征一号S、远征二号等多型上面级产品，将远征上面级家族打造成中国航天又一精品之作。

远征一号甲上面级被称为“升级版太空摆渡车”，于2016年6月搭载长征七号火箭完成首飞。远征一号甲上面级一方面继承了远征一号上面级的成熟可靠技术，有效控制了研制风险，另一方面进行了诸多技术改进，实现了全方位的性能“升级”，发动机起动次数由远征一号的2次提升为20次，在外太空工作时间由远征一号上面级的数小时提升为数天，这两项技术的突破有效支撑了远征一号甲上面级大范围轨道机动、多载荷轨道部署和多项空间试验的开展。

远征一号S上面级在远征一号上面级的基础上进行改进，主要针对短时间的飞行任务，是商业版远征一号上面级。设计人员进行系统优化，使得远征一号S上面级在与基础级分离完成后马上点火加速，整个飞行任务基本上在1小时内完成，重量和成本大为降低，在市场竞争中更具优势。2018年10月9日，远征一号S上面级携手长征二号丙运载火箭将遥感三十二号01组卫星送入预定轨道。

未来，更多、更好的远征上面级，将助力航天人赢得国家任务与商业市场的新远征。