揭秘長征六號運載火箭技術(shù)創(chuàng)新

新華網(wǎng)北京９月２０日電（記者趙曉輝）２０日７時１分，我國新型運載火箭長征六號在太原衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射，成功將２０顆微小衛(wèi)星送入太空。全新的結(jié)構(gòu)形式、全新的動力系統(tǒng)、全新的電氣系統(tǒng)，這型２０多年來我國首次全新研發(fā)的運載火箭，將對我國未來運載火箭的發(fā)展產(chǎn)生重要影響。

創(chuàng)新一：多星發(fā)射

據(jù)介紹，長征六號首飛箭采用了一箭２０星狀態(tài)，將中國航天科技集團公司所屬航天東方紅衛(wèi)星有限公司、深圳航天東方紅海特衛(wèi)星有限公司和國防科大、清華大學(xué)、哈工大、浙江大學(xué)等單位研制的２０顆衛(wèi)星送入了預(yù)定的軌道，在國內(nèi)屬于首次。

同時，為了滿足多星發(fā)射的需求，長征六號火箭還在國內(nèi)首次采用了全透波衛(wèi)星整流罩，使衛(wèi)星整流罩具備了全向透波能力，有力改善全箭力學(xué)環(huán)境和衛(wèi)星環(huán)境條件。

通過對多星發(fā)射技術(shù)的探索，還形成了系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的多星發(fā)射接口，為今后進一步降低衛(wèi)星發(fā)射成本、提升多星發(fā)射能力奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

創(chuàng)新二：綠色環(huán)保

據(jù)火箭研制方中國航天科技集團公司介紹，長征六號運載火箭作為我國新一代運載火箭中第一型投入發(fā)射應(yīng)用的火箭，首次采用了我國最新研制的高壓、大推力、無毒、無污染的補燃循環(huán)液氧煤油發(fā)動機。

為了獲得更大的運載能力，長征六號火箭采用了一系列全新的設(shè)計方案，獨特的發(fā)動機氧箱自生增壓技術(shù)即是一個最大的亮點。長征六號還創(chuàng)造性地使用了發(fā)動機燃?xì)鉂L控系統(tǒng)，利用一級發(fā)動機渦輪泵后引出高溫高壓富氧燃?xì)猓c發(fā)動機一起對火箭進行滾動姿態(tài)控制，保證火箭飛行過程中的姿態(tài)穩(wěn)定，在國際上屬于首創(chuàng)。

長征六號成功發(fā)射有效驗證了我國在大推力、高可靠性、高適應(yīng)性、低成本、無毒無污染運載火箭領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)突破，標(biāo)志著我國在運載火箭現(xiàn)代化、推進劑無毒化方面邁出了堅實一步，也拉開了我國新一代運載火箭投入使用的序幕。

創(chuàng)新三：火箭測發(fā)模式“三平一快”

在傳統(tǒng)概念中，火箭執(zhí)行發(fā)射任務(wù)，都需要分段運輸至發(fā)射場，再在塔架上完成各子級的垂直吊裝總裝和測試。長征六號針對后續(xù)衛(wèi)星發(fā)射的需求，在國內(nèi)運載火箭領(lǐng)域創(chuàng)造性地采用了“三平”測發(fā)模式，對現(xiàn)役火箭的測發(fā)模式進行了一次徹底的變革。

所謂“三平”，即“水平整體測試、水平整體星箭對接、水平整體運輸起豎發(fā)射”?；鸺谒綘顟B(tài)下在廠房內(nèi)完成全箭總裝和測試，包括與衛(wèi)星的對接，同時將整發(fā)火箭水平放置于專門研制的自行式整體運輸起豎車上，由起豎車將火箭水平運輸至發(fā)射工位，并完成水平對接、翻轉(zhuǎn)起豎、垂直定位、燃料加注和發(fā)射等動作。整個過程一氣呵成，大大簡化了發(fā)射區(qū)操作時間和發(fā)射臺占用時間。按照設(shè)計，采用“三平”測發(fā)模式的長征六號的發(fā)射準(zhǔn)備周期僅需７天，有力適應(yīng)衛(wèi)星發(fā)射低成本、短周期的需求。

創(chuàng)新四：航天“智造”邁向４．０

據(jù)介紹，長征六號在設(shè)計中采用了全箭數(shù)字化協(xié)同研發(fā)及一體化總裝集成技術(shù)，形成了從總體到分系統(tǒng)到重要單機、自頂向下的數(shù)字化設(shè)計流程，建立覆蓋總體、分系統(tǒng)及關(guān)鍵單機的三維數(shù)字樣機，大大降低了研制成本。

為了更好地降低火箭自身重量，長征六號運載火箭首次采用了大溫差隔熱復(fù)合材料夾層共底貯箱。由于長征六號使用的液氧／煤油發(fā)動機，貯箱采用夾層共底結(jié)構(gòu)形式，就意味著夾層共底要承受液氧、煤油兩個獨立系統(tǒng)的正壓、反壓載荷，同時還要抵抗液氧和煤油之間將近２００攝氏度的溫差。試驗、改進、研制……１６個月，２２個貯箱，六次低溫加注、強度試驗，最終攻克了夾層共底研制難題，并掌握了激光掃描及仿形加工、結(jié)構(gòu)件整體膠接成型等關(guān)鍵制造技術(shù)。

研制中的另一道難關(guān)是低溫閥門的研制。工作環(huán)境的溫差變化容易造成閥門產(chǎn)品的收縮、膨脹變形，從而影響氣密。液氧溫度低至－１８３℃，作為火箭管路中的關(guān)鍵部件，閥門必須適應(yīng)從－１９６℃到５０℃的大溫度跨差工況要求，這就對閥門的原材料選型、零件機加工精度、裝配試驗維護等等產(chǎn)生了一系列的影響。長征六號的低溫閥門有４０多種、９０余件，零件生產(chǎn)的精度有的要比常溫閥門精確上１０倍。為了將在溫度變化情況下的變形減到最小，技術(shù)人員開展了為期１０個月艱苦卓絕的攻關(guān)和試驗，最終攻克難關(guān)，掌握了低溫閥門研制技術(shù)。