长征－6运载火箭开启我国航天新“长征”



长征－6运载火箭开启我国航天新“长征”

CZ-6 Rocket Starts China’s New Long March

黄志澄：空气动力学家、航天技术专家、技术评论家。长期从事空气动力学、航天发展战略研究，为我国大型试验基地建设、载人航天方案论证、新型航天器研制做出了贡献。近十年来从事科学、技术与社会等宏观科学领域研究，在国内外有较大影响。

2015年9月20日，长征-6运载火箭在太原卫星发射中心以“一箭二十星”的方式成功将20颗卫星送入了预定轨道。这次发射率先采用了水平整体测试、水平整体星箭对接、水平整体运输起竖发射的“三平”模式。这次发射也是我国研制的无毒、无污染的液氧/煤油发动机首次太空出征。由于上述特点，长征-6的这次发射标志着我国航天运载跨上了一个新台阶，开启了的我国航天新长征。

20世纪80年代，我国首次实现“一箭三星”发射技术，之后也曾多次开展“一箭多星”的国内、国际发射任务。此次，长征-6成功执行了“一箭二十星”发射任务。为了满足多星发射的需求，长征-6还在国内首次采用了全透波卫星整流罩，使其具备了全向透波能力，改善了全箭力学环境和卫星环境条件。通过对多星发射技术的探索，我国已形成了系列化、标准化的多星发射接口，为今后进一步降低卫星发射成本、提升多星发射能力奠定了技术基础。

传统火箭执行发射任务，需要分段运输至发射场，再在塔架上完成各子级的垂直吊装总装和测试。长征-6创造性地采用了“三平”测试发射模式，对我国火箭的测试发射模式进行了重大变革。为此，科技人员将各种测试设备集成安装到车内的5个方舱内，大大减少了设备数量，简化了测试发射流程。按照设计，采用“三平”模式的长征-6的发射准备周期仅需7天，有力地适应了卫星发射低成本、短周期的需求。

经历数十年的发展，我国已经建立了包括遥感卫星、气象卫星、通信卫星和导航卫星等在内的较完善的应用卫星体系，建立了包括“神舟”飞船和“天宫”空间实验室在内的载人航天工程体系，还进行了以“嫦娥”探测器为标志的月球探测，并进行了一系列的商业航天发射。这一系列举世瞩目的成绩，与我国运载火箭技术的发展是密不可分的。我国从最早的近地轨道运载能力只有数百千克的长征-1火箭开始，发展到现在已经具备了近地轨道9.5t、地球同步转移轨道5.5t的运载能力。

继长征-1、2运载火箭之后，我国又以长征-2火箭为基本型号，增加第三级低温氢氧发动机和常温肼类发动机分别研制了长征-3和长征-4火箭。为了进一步增加运力，通过捆绑不同数量的助推器，又分别研制了长征-3B、3C和长征-2E、2F等火箭。目前我国的“长征”系列火箭的运载能力仍然较低，难以满足发射空间站、重型卫星、载人登月和载人登火星的任务。数十年前研制的火箭发动机不仅单台推力偏低，而且使用有毒的偏二甲肼/四氧化二氮推进剂，容易造成环境污染和人身伤害。其价格也较为昂贵，不仅远高于液氧/煤油推进剂，也高于液氢/液氧推进剂。

由此，我国急需研制新一代运载能力更大、低成本、高效率发射和符合环保要求的运载火箭系列。其总体发展思路可以归纳为“一个系列、两种发动机、三个模块”。“两种发动机”指的是120吨级推力液氧/煤油发动机YF-100和50吨级推力液氢/液氧发动机YF-77。“三个模块”指的是使用氢氧推进剂的5m直径模块、使用液氧/煤油推进剂的3.35m直径模块和2.25m直径模块。

长征-6火箭是我国新一代运载火箭中首先投入发射的火箭，其可将1t的有效载荷发射到700km高度的太阳同步轨道。其一级火箭采用了我国最新研制的120吨级液氧/煤油发动机。该发动机也将用于2016年发射的新型运载火箭长征-5上。因此，长征-6的发射，考验了新研制的120吨级液氧/煤油发动机，为新一代航天运载系列的主力—长征-5、7火箭的成功发射，跨出重要的第一步。

长征-5运载火箭系列，其最大的低地球轨道运载能力可达25t，它最大的地球同步转移轨道运载能力可达14t。在长征-5火箭发射成功后，将相继用它发射嫦娥-5和载人空间站。在这基础上，还要发展低地球轨道运载能力为100t的重型运载火箭，为未来的载人登月和载人登火星提供必需的运载能力。

长征-6火箭采用了独特的发动机氧箱自增压技术，创造性地使用了发动机燃气滚控系统，利用一级发动机涡轮泵做功后引出高温高压富氧燃气，与发动机一起对火箭进行滚动姿态控制，以保证火箭飞行过程中的姿态稳定。

由此可见，我国新一代运箭火箭系列的首发火箭长征-6，是一项具有一系列科技创新的重大成果。由于我国运载火箭的发展，已成为制约我国航天发展的瓶颈。因而，这次长征-6火箭的发射，已成为中国航天人近年来最关心的一次航天发射。“雄关温道真如铁，而今迈步从头越”，展望未来，由长征-6火箭开启的我国航天新长征，将任重而道远。