新一代运载火箭诞生记 记长征六号研制历程

<p>　　9月20日，太原卫星发射中心，由中国航天科技集团公司研制的我国新一代运载火箭首飞箭——长征六号成功发射，将20颗微小卫星送入太空。自2009年批复立项至今，长征六号动载火箭历时6年多的研制攻关，记录着我国新一代运载火箭从无到有、不断跨越的艰辛历程。</p><p>　　<strong>从零开始绘蓝图</strong></p><p>　　自1970年长征一号发射成功以来，我国先后成功研制了15个型号的运载火箭，组成了相对完备的现役运载火箭型谱，具备完整的独立进入空间能力。上世纪90年代，航天强国开始了新型运载火箭的研制，提高可靠性、降低发射成本、提升运载能力成为新型火箭的发展趋势。我国也提出了发展新一代运载火箭的设想。</p><p>　　2008年7月，中国航天科技集团明确，由上海航天技术研究院组织开展长征六号新型液体运载火箭的研制工作。</p><p>　　从事全新型号的研制是研制团队梦寐以求的事，但紧随而来的是前行路上的重重困难——全新动力系统、更高安全可靠性要求、低成本发射控制要求、短周期发射要求……新一代火箭与现役长征系列火箭有着巨大差异。在没有成熟经验参考的情况下，创新成为唯一出路。</p><p>　　发动机自生增压系统、燃气滚控、“三平”测发、复合材料夹层共底贮箱、新型电气系统……一个个大胆的设想，在一次次通宵达旦的讨论中被提出。</p><p>　　经过反复研讨论证，研制团队仅用不到半年时间就完成火箭优化方案，解决了运载能力、测发流程、整体起竖可行性、火箭可控性、新型结构方案等难题，总体技术指标满足立项要求。</p><p>　　<strong>创新采用氧箱自生增压方案</strong></p><p>　　参照国际运载火箭发展方向，长征六号主要动力选用了新研制的高比冲、大推力、无毒无污染液氧煤油发动机。为保证火箭的运载能力和可靠性，优化总体构型，尽量简化系统就成为研制团队考虑的首要问题。</p><p>　　综合各种因素，设计师们提出在发动机增压输送系统中，采用含有一定杂质的氧箱自生增压技术，实现发动机氧箱的内部增压。此方案一经提出，面临着各方的压力。</p><p>　　有专家建议采用氦气加温增压方案，但研制团队则坚持采用更具创新性、技术性和经济性的自生增压方案。相较而言，自生增压方案可取消一整套氦气增压系统，优化火箭总装方案，同时有效提升火箭运载能力。但自生增压气体中含有微量杂质气体，可能对阀门和发动机造成影响，当时世界上尚无可借鉴的成功案例，使得自生增压方案面临重重困难。</p><p>　　面对困难和质疑，研制团队没有动摇，迅速组织队伍开展自生增压技术攻关，详细分析杂质气体对增压输送系统的影响，开展消除措施的有效性验证。根据发动机试车数据及总体参数，他们进行了自增压方案论证、增压计算、对比分析，最终确定了设计方案。</p><p>　　2012年11月，长征六号火箭迎来研制历程中最关键的考验——一子级热试车。这不仅要考核火箭的增压输送系统和发动机，还包括控制系统、测量系统和附加系统，对火箭研制具有里程碑式意义。伴随着震耳欲聋的轰鸣和蒸腾的烈焰，170秒试车过程中增压输送系统增压正常、控制系统按预定程序发出控制指令、伺服机构双向摆动顺利完成、燃气滚控按预定程序完成多次打开关闭，首次热试车圆满成功。</p><p>　　接下来，2013年4月，二子级热试车试验成功；2013年7月，三子级热试车试验成功。三次热试车的圆满完成，充分验证了自增压技术的可行性，为长征六号首飞奠定了坚实基础。</p><p>　　<strong>拉开新一代运载火箭腾飞序幕</strong></p><p>　　2013年9月，长征六号火箭正式转入试样研制阶段。同时研制团队进驻太原卫星发射中心，开展整箭发射场合练，为最后的发射做准备。</p><p>　　这是长征六号在基地的首次亮相，新型号、新工位、新设备、新队伍、新流程、新状态、新技术……一切都是从头开始，有待仔细磨合。</p><p>　　推进剂加注是发射场合练试验中的重要考核项目之一。虽然基地在常规推进剂加注方面已经有成熟经验，但液氧煤油加注系统却是首次与运载火箭见面，每一个过程都要小心翼翼，需经过再三论证。2013年12月，合练任务圆满完成，为长征六号的发射积累了一整套完备的数据和流程。</p><p>　　2015年7月，长征六号Y1箭产品正式出厂；9月20日，火箭发射圆满成功。长征六号采用了与长征五号、长征七号运载火箭基本相同的动力系统和电气系统，其发射成功标志着我国在运载火箭现代化、推进剂无毒化方向迈出了坚实一步，并将推动多星发射装置系列化、标准化的发展，也拉开了我国新一代运载火箭腾飞的序幕。</p><br />