原作者LM-51D-YZ4D2
直送GEO——6.5小時長滑行
上面級(Upper Stage)是一種高空工作的火箭級,在中國,上面級主要定義如下:1.入軌後點火或在接近入軌時點火;2.擁有獨立於火箭控制系統的GNC。
在這個定義下,中國的上面級不像美國的Centaur和Agena這種亞軌道上工作的上面級或者Star 37/48/63這種無獨立GNC的上面級,而更類似於俄羅斯的Fregat、Blok DM和Briz上面級。目前遠征一號和遠征二號在大橢圓軌道上分離並且將載荷送入高的圓軌道,而遠征一號A和遠征三號在低地球軌道上分離,遠征一號S在接近入軌的亞軌道上分離。三者都執行近地軌道的多軌道載荷部署任務。
這也是我們的太空認為PKM不屬於上面級的原因,PKM沒有獨立的GNC和RCS,其實是不符合上面提到的中國上面級的定義的。但是同樣的,EPKM也沒有獨立的GNC和RCS,但是我們的太空認為它是上面級,這就很離譜(PKM和EPKM技術狀態幾乎一致)。
【題外話】聊聊GEO直送
地球靜止軌道(GEO,Geostationary Orbit)是一條位於赤道上空,軌高35786km,傾角為0°的圓軌道。這條軌道的重要性不言而喻,但是GEO軌道的高度相比200km軌高的近地軌道,是其的180倍高度,所以火箭是不可能直接通過一次啟動直接爬上這麼高的軌道的。那就必須通過發射地球靜止轉移軌道(GTO,Geostationary Transfer Orbit)來中轉。
況且GEO軌道在0°上,由公式Δv=2vsin(θ/2)知,GTO要節省從GTO到GEO的變軌速度增量,最好要讓遠地點和軌道的升交點重合,意味着近地點幅角在180°,那麼世界上除非使用海上發射,不然所有發射場的軌道都必須進行削傾角發射,這也是有SSTO(超同步轉移軌道),HPGTO(高近地點同步轉移軌道)以及HPSSTO(高近地點超同步轉移軌道)等多種GTO的發射策略,具體可以參考專欄CV6241312,這裡不再敘述。
不需要削傾角的,從200km×35786km的GTO轉移到35786km×35786km的GEO所需的理論速度增量約為1471m/s。
這個變軌所需要的速度增量很巨大——要知道,即使執行近月制動所需要的速度增量也就850m/s[4],甚至不到從卡納拉維拉爾角發射的GTO轉移至GEO所需速度增量的一半。
對於GEO衛星,其遠地點擠壓式發動機只有490N推力,幾乎不可能通過一次啟動直接進入GEO,一般的地球靜止軌道衛星需要4-5次遠地點機動才能進入GEO。
在遠征一號首飛前,航天科技集團中國運載火箭技術研究院黨委書記梁小虹委員介紹遠征一號時提到“衛星的目的是進入軌道開展工作,變軌不是衛星的任務,只是不得已而為之。”衛星變軌需要裝載變軌發動機,還要耗費大量燃料。用上面級替代完成,就可以減輕衛星自重,減少衛星的燃料消耗、延長衛星的壽命。
PALAPA-N1任務手冊
這對於測控和衛星天線,太陽能帆板都是比較大的考驗。這就是需要上面級一次直接將其送入GEO,來簡化測控和衛星結構需求的——大概在80年代左右,會使用固體的遠地點發動機(AKM,Apogee Kick Motor),如Star-30和DFH-2 AKM。但是它們比沖偏低且過載較大。而現在則使用常溫燃料的上面級。當然對於某藍星大國,其先進氫氧末級支持超長時間的滑行的話,那就會執行直送GEO,末級進行三次啟動打HPGTO或直接送入GEO,這種的技術含量更高。
Star-30C Solid AKM
IABS Liquid AKM
但是,本文的主角——遠征系列上面級,其實最早的任務並不是直送GEO。而是為了部署中國的全球導航衛星系統(GNSS,Global Navigation Satellite System)而生的。也就是北斗全球導航衛星系統北斗三號BD-3。
遠征一號——中國首款液體長滑行上面級
2009年,遠征一號上面級立項。2015年,遠征一號遙一上面級和長征三號丙改三Z遙十一運載火箭組合將北斗三號I-1S衛星成功送入了IGSO。標誌着遠征一號上面級首飛取得了圓滿成功。
遠征一號上面級和長征三號甲系列運載火箭的G3Z構型搭配使用發射中地球軌道衛星,截至至2021年1月21日,遠征一號總計飛行15次,其中兩次是長征三號丙改三Z-遠征一號,另外13次是長征三號乙改三Z-遠征一號。這些任務均圓滿成功。
遠征一號上面級飛行記錄
【題外話】改三Z構型的定位和特徵
長征三號乙/丙運載火箭使用過3700,4000和4200三個系列的整流罩。數字代表整流罩外徑。3700整流罩是長征三號乙改一型號使用,用於一箭串聯雙星發射北斗二號的MEO星。4000整流罩和4200整流罩則是長征三號乙使用的整流罩構型。而整流罩後面會有F或者Z兩種標記。F是“分”,指分體罩。Z是“整”,指整體罩。分體罩是將衛星裝於運輸容器中起吊至塔架上與火箭對接,隨後將整流罩分瓣起吊,於工位上進行合罩。整體罩則是衛星和整流罩在廠房上進行對接合罩,運輸至工位,起吊,直接與長征三號乙運載火箭三子級對接。
目前使用的整流罩有4000F,4200F,4200Z,4200ZL四種,對應的改號分別是改二,改三,改三Z和改五。在長征三號乙運載火箭的用戶手冊上也有使用4000Z整流罩的改二Z型,不過它被取消了。改三Z也被稱為改四。
長征3B用戶手冊整流罩
Z構型需要一個儀器艙來作為整流罩和衛星的支點。這個儀器艙重200kg。所以長征三號乙改三擁有5470kg[10]的地球靜止轉移軌道運載能力,而改三Z是5270kg。改一的3700Z和改五的4200ZL也是整體罩。
此外為了最大化運力,發射遠征一號組合體的長征三號乙/丙改三Z型火箭均拆除了火箭三級的姿態控制系統,僅使用YF-75矢量進行控制。
北斗三號雙星和遠征上面級的整備比較複雜,所以使用整體罩,降低工位上整備的難度。而發射其他GTO單星則使用分體罩追求更大運力。
遠征一號上面級(圖片來源未知)
與上面級相比,第三級運載火箭採用氫氧低溫發動機,具有較高的比沖和較大的推力適用於航天器軌道的快速加速。 然而,由於第三級的質量很大,需要更多的燃料才能將其與上面級/載荷組合體部署在更高的軌道上。而上面級藉助其較小的結構質量,可以顯著提升高軌道的運載能力。
遠征一號在T+801.4s與長征三號乙三級分離,直到T+12944進行北斗三號雙星分離,然後T+13651完成上面級鈍化離軌,總計工作時間12850秒,是現有長征三號乙運載火箭工作時間的6倍以上。
長征三號乙改三Z-遠征一號發射北斗三號MEO雙星的典型時序
超長的滑行時間帶來了和以往所有任務都不一樣的難點。主要在於推進劑的沉底與再次啟動。我們知道沉底的原因是防止推進劑和氣枕中的氣泡混合進入渦輪泵,導致流量不穩定,渦輪泵氣蝕等。輕者導致發動機推力不穩定,重者導致點火失敗。乃至爆炸。傳統火箭級採用的是連續沉底發動機工作的模式,關機後和二次啟動前使用大推力沉底,滑行段使用小推力沉底的方案,這樣可以保持推進劑連續處於儲箱底端。但是缺點是相當浪費推進劑。以長征三號乙火箭的FY-83B型沉底發動機為例,其推力為40N-300N不等,比沖約為220秒,以最小推力的沉底發動機為例計算,在10343秒的滑行段內,兩台40N的FY-83B需要消耗376kg的DT-3推進劑。這已經雙倍於長征五號運載火箭二級DT-3的加注總量。因而連續沉底的方案對於長滑行段的火箭上面級來說需要大量的燃料,在實際中的可操作性並不大。於是遠征上面級使用了全程滑行+點火前沉底的方案。就像你玩KSP+RSS/RO下的沉底,你並不會一直開着你的沉底發動機,而是只在點火前開機。但是為了確保沉底充分,你不能只開一下機,而是要進行一段時間。確保氣泡和液體充分混合。
遠征上面級沉底模式
遠征一號上面級儲箱布局
遠征一號直徑為2.8m,使用了四個主燃料儲箱,包括2個偏二甲基肼儲箱和2個四氧化二氮儲箱。在四個儲箱的中間配置了一台YF-50D型泵壓式燃氣發生器火箭發動機。採用的是承力筒的布局。儲箱嵌入在承力筒中的開槽內,外側還有14台沉底/姿態控製發動機,使用DT-3推進劑,儲箱布置在球形儲箱的外側。
可能為YF-50D火箭發動機的模型P2為標註後的圖片
YF-50D泵壓式火箭發動機,採用燃氣發生器循環,火藥棒強迫渦輪啟動。發動機具備2次啟動能力,真空推力為6500N,真空比沖為3095N·s/kg。根據上面那張CG,如果確實屬於YF-50D發動機,則可以目測噴管延伸前端使用再生冷卻,後段使用的是輻射冷卻,燃氣發生器尾氣環排進行氣膜冷卻。面積比目測為225左右,偏置渦輪。並且設置有二次啟動前的吹除氣瓶。看上去很合理。室壓未知,混合比未知,發動機自重未知,主泵出口壓力未知。
YF-50D為2次啟動,則選擇火藥棒強迫起動比使用自身起動有更高的可靠性。同時火藥棒強迫起動的起動速度極快,渦輪泵能夠在2s內加速至預定轉速。火箭發動機很快的進入工作狀態。而自身起動則速度較慢。且對燃氣發生器在低噴注壓降及室壓下的可靠性要求高。對於遠征一號發射北斗雙星任務的需求,其僅需要2次啟動,選擇火藥起動器的可靠性更高。而對更多次數的起動,多個火藥啟動器排布困難,則選擇使用起動自身起動或者起動箱起動。
上面級在軌飛行時間相比火箭的幾十分鐘延長至數小時,純慣性導航誤差隨時間累積,難以滿足長時間自主導航精度要求,且飛行高度從幾百千米至幾萬千米,衛星導航無法全程使用;上面級軌道轉移對實時性要求較高,無法像航天器似的通過地面多圈測量實現精確定軌;在遠地點變軌時,需克服長時間滑行累積的軌道偏差,完成大範圍軌道轉移並實現對多個軌道約束條件的控制。為滿足長時間自主工作、高精度入軌的需求,需採用多模式組合複合制導導航控制技術。對於多模式組合複合制導導航控制,世界上一般使用基於慣性導航+GNSS/慣性導航+CNS/慣性導航+GNSS+CNS等多種多種模式組合導航。遠征一號上面級或許是使用了慣性導航+GNSS+CNS的複合模式導航,採用迭代制導模式。上面級為保證入軌精度,可以加入中段修正等多種方式。目前暫不清楚遠征一號上面級是否加入了中段修正等模式,看上去並沒有。
上面級的分離高度從數百千米至數萬千米,飛行熱環境複雜;雙組元推進劑溫差控制要求高;電子儀器設備內置,功耗大,散熱困難;動力系統管路外置,受外界空間環境溫度影響大;嵌入式布局的發動機散熱困難,工作階段對儲箱加熱嚴重等多重熱控問題。
地球輻射帶內的空間環境對空間飛行器電子電氣系統的影響較大,特別對各類數字芯片的影響不可忽略,上面級軌道跨越內外高能輻射帶,涉及空間粒子環境分析、電氣系統抗粒子輻射研究、電子設備加固技術、電氣系統容錯設計等多種技術研究。結合飛行特點,採用冗餘設計、軟件重構、適當提高元器件等級等多種措施相結合可實現產品可靠性與經濟性的統一。針對飛行過程強自主的要求,關鍵電氣設備如三冗餘箭載計算機具備自主斷電重啟功能,可以在發生單粒子翻轉或鎖定時將發生故障的CPU斷電重新啟動並實現軟硬件同步,保證控制系統的可靠性。
遠征一號上面級與北斗三號MEO正樣雙星組合體的質量為5651kg。M-1S/M-2S試驗雙星的上面級-雙星組合體質量為5835kg。其中北斗三號雙星質量為1060kg×2,則遠征一號質量為3531kg。長征三號乙改三Z-遠征一號上面級對發射北斗三號雙星至22000km,55°圓軌道的運載能力最大為2200kg。下圖的軌道參數是經過處理的。
由時序計算,遠征一號上面級兩次啟動總計消耗約2229kg燃料。則其干質比高於2.711,大致為3左右。如果其質量和遠征一號甲相同,則其干質比最大為3.7。
MEO和IGSO——北斗直送專車
北斗三號導航系統包括中地球軌道,傾斜地球同步軌道和地球靜止軌道。中地球軌道衛星工作在約22000km,傾角55°軌道上。此前發射北斗一號和北斗二號的時候,使用的是長征三號甲系列運載火箭發射至中地球轉移軌道(MTO,Middle Earth Transfer Orbit),或者同步轉移軌道,隨後衛星自行升軌。類似於GPS IIIA衛星的部署模式。
但是北斗三號為了減少生產周期,並且為了便於運輸,使用了小衛星平台。北斗三號MEO星單星質量1060kg。北斗三號的小MEO平台可以大幅減少生產周期,所以中國才能在一年多內一口氣連續發射18顆北斗三號MEO衛星。但這就勢必需要一個用於遠地點升軌的上面級。於是,遠征一號上面級和長征三號乙改三Z型聯手,截至本文寫作時,其已經飛行了15次,將4顆北斗三號試驗星和24顆北斗三號MEO星送入了預定軌道。發發成功,從未失手。
北斗三號M-1S/M-2S以及遠征一號遙二在XSLC整備
長征三號乙改三Z-遠征一號發射北斗三號MEO雙星時採取的策略很大程度上是一個較優解。火箭基礎級僅將上面級組合體送入遠地點為18000km左右的大橢圓軌道,上面級分離後第一次啟動,輸出約128m/s的速度增量,進入遠地點約為22000km的大橢圓軌道。滑行3個小時後到達遠地點。發動機第二次啟動,進入21528km×22194km,55°傾角,軌道周期787.1min的軌道。完成末速修正後,上面級以-0.125°/s2的加速度起旋,至-8°/s的角速度後保持穩定約25s,隨後將雙星分離。兩顆衛星自行分離並且展開其太陽能板。上面級在拉開距離後鈍化離軌。這樣一方面增加了火箭運力,另一方面防止長征三號乙運載火箭的三子級和北斗導航衛星軌道交錯,帶來的碰撞風險。
長征三號乙改三Z-遠征一號上面級發射北斗三號MEO雙星的上面級飛行步驟
而在發射北斗三號I-1S的時候,長征三號丙改三Z運載火箭將遠征一號上面級和北斗三號I-1S的組合體一口氣送上了22000km的軌道。
遠征一號運載單星和雙星的模式(左,右)
2015.03.06.遠征一號遙一上面級出廠運往西昌衛星發射中心
此外如果要說有意思的事情,那就是在http://www.csno-tarc.cn/datacenter/satelliteparameters上的顯示,直送的北斗三號MEO星的質量有較大的差異,後期的北斗三號MEO星比前期的要增重10%,那麼,又往裡面塞了點啥呢?
遠征二號——更大的平台帶來更大的運力
在最初北斗三號發射的設想中,長征五號運載火箭也將搭配遠征二號上面級“一箭四星”發射北斗三號導航衛星。因此,更大的遠征二號上面級應運而生。
遠征二號相比於直徑2.8m的遠征一號大了不少。其最大直徑為3.8m,最大加注質量為8000kg。配備了兩台YF-50D型泵壓式火箭發動機,合稱YF-51D[32]。按照計劃,長征五號將在2018年開始和長征三號乙組合發射北斗三號衛星。然後我們知道,長征五號發生了什麼,這裡不再多敘述。
遠征二號-長征五號適配器分離試驗
長征五號-遠征二號的指標運力為GEO 5100kg。按照時序,遠征二號在發射實踐十七號的任務中發動機總計工作1105.138s,消耗燃料4642kg。這樣算來干質比就只有2.38,考慮到補救用了額外73s點火的燃料,那干質比似乎也就2.62。
長征五號遙一-遠征二號發射實踐十七號衛星的預定時序
實踐十七號的發射——力挽狂瀾的遠征二號遙一上面級
正如在我和Saltfish-y2合作的視頻中展示的,長征五號首飛載荷實踐十七號的目標就是精確的沖向中星5A通信衛星,並且與其交會。然而長征五號遙一運載火箭首飛二級二次啟動階段中推進劑流量管理系統工作異常,導致二級氫提前耗盡,發動機推力不足,延遲了約17s關機。況且長征五號首飛為檢驗二級工作狀態,助推器和一級均為提前關機。最終二級僅將實踐十七號衛星和遠征二號遙一上面級送入了189 x 29276km x 19.5°的軌道。而預定軌道則是34000km。兩條軌道的速度誤差約為100m/s。安排兩次啟動其實就是為了檢驗遠征二號上面級的兩次啟動能力。
根據航空航天港darklighter的分析,實踐十七號-遠征二號實際在T+1821分離,遠征二號第一次啟動在T+1901.4,在T+2020.9關機。
實踐十七號-遠征二號上面級組合體分離
實踐十七號瞄準的目標軌道為一條37286km×37286km,傾角0°的超地球靜止軌道。並且其入軌點在美國上空,隨後沿着超地球靜止軌道向西漂移,這樣一是可以快速向中星5A進行漂移,二是該軌道高度接近墓地軌道,不用擔心遠征二號對GEO衛星造成影響。然而二級提前關機後組合體滯留在該軌道,有可能導致無法按時交會。
標準軌道和目標軌道的星下點差異
長征五號遙一的內部定性為“重大故障搶救成功”。在分離後遠征二號進行了軌道重構,將第一次啟動從47.3s延長到了119.5s,但是也沒有夠到預定的37286km,而只是打到了35786km。最後準確的將實踐十七號送入了軌道——其實看上去和標準軌道相比不算太準確。根據Comspoc的截圖顯示,該軌道的近地點和GEO相切,實踐十七號的遠地點為38737km左右,遠征二號鈍化後的軌道遠地點為39791km。而軌道傾角則只有約0.8°——雖然可能在STK的界面上看起來傾角很大,但是實際上這打的很完美。不過考慮到實踐十七號分離軌道的初軌半長軸43639km和原計劃的43664km誤差不大,看上去重構的軌道是因為相位的原因導致的調相軌道改變。八股也提到實踐17在分離後進行了二次傾角控制和五次軌道捕獲,不過因為是準備和中星5A進行交會而進行的,不包括軌道補償等行為。至於遠征二號的墓地軌道最合理的解釋就是因為YZ-2本該在遠地點進行離軌點火抬升近地點,但由於其GNC的重新規劃,兩次點火均不在原計劃的位置,而蓄電池又堅持不到新軌道的遠地點,只得在近地點附近進行離軌點火,於是僅僅抬升了遠地點。
不過總而言之,得益於遠征二號的強勢補救,實踐十七號衛星成功的在11.12與中星5A衛星交會,並且在接下來的兩年內時間,在GEO上展示了極其高超的軌道控制能力。
數十次啟動——遠征一號A上面級
2016年6月25日,遠征一號甲上面級隨着長征七號遙一火箭發射而完成了首飛。首飛搭載了12.4噸貨物和配重塊。包括新一代載人飛船的0.63縮比返回艙。遠征一號甲執行了7次機動,包括被稱為“太空眼鏡蛇”的再入軌道拉起機動。但是我們知道,它的先輩遠征一號僅僅具備2次啟動的能力,遠征一號甲則在首飛就執行了7次啟動,說明其配備了更加強大的動力系統——YF-51A型泵壓式多次啟動發動機。
YF-51A的啟動能力為“數十次”,有說法為20次。對於泵壓式發動機,如此多次的啟動只能使用啟動箱或者自身啟動。YF-51A使用的啟動方式為啟動箱。具體操作為:火箭發動機上擁有兩個小儲箱,分別填充偏二甲基肼和四氧化二氮。點火時氣瓶擠壓兩種組分使其在燃氣發生器內混合自燃,推動渦輪。在發動機工作階段,主泵後會引出導管,將主泵後高壓推進劑輸送至點火儲箱,此時推進劑壓力高於點火儲箱內擠壓氣質量,氣體被擠壓回氣瓶。第二次啟動的時候氣瓶開啟,將點火儲箱內推進劑再次擠壓至燃氣發生器進行點火。
長征七號運載火箭首次飛行任務說明
由長征七號遙一任務說明,遠征一號甲首飛加注了2.6噸推進劑,則倘若其其餘於遠征一號完全一致,則其干質比為3.7。看上去好看一點了。
一種可能為YF-51A發動機的專利
YF-51A發動機啟動箱的專利[47]
另一種可能為YF-51A發動機的專利,軸系布局看上去更類似於YF-50D
商業發射的改進——遠征一號S上面級
2018年10月9日10時43分,長征二號丙-遠征一號S上面級成功首飛將遙感三十二號01組衛星送入預定軌道,遠征一號S上面級完成了首飛。
遙感三十二號01組-遠征一號S上面級組合體吊裝
遠征一號S上面級也稱為遠征一號商業上面級,基於遠征一號上面級進行適應性改進而成。此前其也被稱為遠征一號C上面級。採用一台YF-50D型發動機。由於其僅用於發射SSO軌道的衛星,其熱控需求和電池續航時間相比遠征一號大大減少,只需要工作約1200s。遠征一號S的姿態控制系統儲箱小於遠征一號的姿控儲箱,採用了橫置的模式。
遠征一號S上面級雙星發射太陽同步軌道
長征二號丙運載火箭並沒有能力將遠征一號S上面級和衛星的組合體直接送入低地球軌道。火箭僅將組合體送入高遠地點的亞軌道,在遠地點YF-50D第一次啟動完成入軌。分離雙星後YF-50D第二次啟動,離軌再入。
長征二號丙-遠征一號S的700km太陽同步軌道運載能力為2500kg。
遠征三號上面級——21次啟動,鴻雁星座的部署器
珠海航展展板上的遠征三號(2014)
遠征三號上面級的CG
遠征三號上面級是由上海航天技術研究院研製的多次啟動上面級。最大發射質量3300kg,乾重1000kg。使用一甲基肼-四氧化二氮雙組元推進劑,採用單台擠壓式FY-5000再生冷卻式多次啟動火箭發動機。發動機不可變推力,真空推力5000N,真空比沖3000N·s/kg,可21次啟動。
遠征三號有用戶手冊,所以其資料也較為開放。其可以和長征2D,長征4B火箭組合部署多軌道的衛星,在軌時間大於48小時,設計可靠性0.98。
遠征三號上面級包絡與整流罩布局
遠征三號使用的是慣性導航+GNSS+CNS的三模式複合導航。可以在無地基測控輔助的情況下自行完成軌道規劃與機動,換句話說就是“射後不管”的高度自主化飛行能力,並且具備在火箭初始軌道存在大幅偏差的情況下自行規劃軌道完成任務的能力。同時遠征三號具備自主故障診斷的能力。
搭配遠征三號上面級的運載能力
2018年12月29日16時,長征二號丁運載火箭-遠征三號上面級首飛發射了6顆雲海二號衛星和鴻雁星座試驗星——重慶號衛星。3顆雲海二號被部署到了520km軌道,另外3顆則被部署到了1095km軌道,在分離鴻雁試驗星後,遠征三號上面級又進行了多次機動,徹底耗盡所有點火次數後一頭扎入了大氣層。
新遠征上面級——液氧甲烷低溫上面級
2016年的時候,遠征家族就在考慮新的推進劑組合來取代偏二甲基肼-四氧化二氮的常溫推進劑組合。當時的考慮是液氧-煤油的分級組合和液氧-甲烷的開式方案。
同時,目前國內也在開展20kN、30kN低溫上面級發動機預先研究。20kN低溫上面級發動機使用液氧-煤油推進劑,真空推力20kN,真空比沖3488.8N·s/kg,可起動10次;30kN低溫上面級發動機使用液氧-甲烷推進劑,真空推力30kN,真空比沖3544.7N·s/kg,可起動20次,工作時間1000s。
新上面級的設計留軌時間達到年級,大幅增加了多次啟動能力,其性能更類似與Fregat,Briz這種多次點火部署軌道的上面級和ACES這種超長時間留軌的一種組合。
隨後,數年沒有消息。直到2020年9月,30kN膨脹循環的液氧-甲烷發動機完成了試車。標誌着新上面級確認使用液氧-甲烷組合。
個人感覺可能會有兩個尺寸的新上面級——取代遠征1A的大概4噸級低軌分配上面級和取代遠征2的8-10噸級高軌上面級,後者既可以6+噸載荷直送GEO,也可以和新一代載人火箭合作向月球軌道部署貨運飛船(僅為個人猜想)。
回望與展望——困難與突破
好了,說了這麼多,遠征家族上面級確實是中國航天不可缺少的功臣。但是其最大的缺點就是干質比實在過於低下,全系列都不到3的干質比,先不用說跟9+的EPSV比,甚至趕不上干質比5.6的Fregat上面級。遠征一號干質比底下的原因主要在於其承力筒,如果更換成框架式,可以有效減重。此外,遠征系列的比沖也較低,最高僅有315秒,和S-5.92的328s相差較大。遠征1和2僅僅2次的啟動能力使其不具備多軌道布撒載荷的能力,不過遠征1A和遠征3倒是很好的填補了這個問題。遠征1A是中國首個首飛的多於2次啟動的泵壓式火箭發動機。(第二個是YF-75D)
不管怎麼樣,我們仍然希望遠征家族上面級可以在今年的3次北斗三號MEO補網星部署和遙感三十二號02組的發射中完美完成任務,我們也期待着新遠征上面級首飛的那一天。


