由中國航太科技集團上海航太技術研究員抓總研製的長征六號運載火箭，作為我國新一代運載火箭的首飛箭，承載著運載火箭發展史上眾多創新之舉。全新的結構形式、全新的動力系統、全新的電氣系統……這型20多年來我國首次全新研發的運載火箭，將對我國未來運載火箭的發展産生重要影響。

　　在此，讓我們細數一下長征六號的主要創新特點。

　　綠色環保：開啟新一代運載新征程

　　近年來，世界各國都加大了對新型運載火箭研製的力度，大直徑、大運載能力、低成本、高可靠、無污染和易操作等成為後續運載火箭發展的趨勢。同時，受越來越旺盛的微小衛星發射需求牽引，發展經濟、靈活、便捷的運載火箭，適應國際商業發射需求，也成為一種發展趨勢。

　　由此，長征六號運載火箭應運而生。

　　長征六號作為我國新一代運載火箭中首型投入發射應用的火箭，首次採用了我國最新研製的高壓、大推力、無毒無污染的補燃迴圈液氧煤油發動機。火箭一級直徑3.35米，採用單臺最大推力為120噸的液氧煤油發動機，二、三級直徑2.25米，分別採用一台液氧煤油發動機和一台常規推進劑發動機。火箭起飛推力為1200千牛。

　　為獲得更大運載能力，長征六號火箭採用了一系列全新的設計方案，獨特的發動機氧箱自生增壓技術則是最大亮點。

　　火箭飛行中，需要不斷對發動機氧箱進行增壓。傳統設計中，需要額外增加獨立的增壓氣瓶，這會增加火箭的重量。自增壓方案利用發動機燃氣發生器的富餘氧氣為一級氧箱進行增壓，能為火箭減少12個單獨增壓氣瓶以及一整套冗余增壓系統，可以大大優化火箭總體方案並減少品質隱患。由於該方案尚無應用先例，研製單位組織開展了大量試驗和攻關，並通過熱試車有效驗證了增壓系統的工作性能，僅增壓輸送系統就申請了16項專利。

　　此外，長征六號創造性地使用了發動機燃氣滾控系統，利用一級發動機渦輪泵後引出高溫高壓富氧燃氣，與發動機一起對火箭進行滾動姿態控制，以保證火箭飛行過程中的姿態穩定。這在國際上屬於首創。

　　長征六號成功發射有效驗證了我國在大推力、高可靠性、高適應性、低成本、無毒無污染運載火箭領域的關鍵技術突破，標誌著我國在運載火箭現代化、推進劑無毒化方向邁出了堅實一步，也拉開了我國新一代運載火箭投入使用的序幕。

　　三平一快：“開著”火箭去發射

　　傳統火箭執行發射任務，需要分段運輸至發射場，再在塔架上完成各子級的垂直吊裝總裝和測試。現役運載火箭中，唯有執行載人航太發射任務的長征二號F採用了垂直轉運模式。長征六號針對後續衛星發射的需求，在國內運載火箭領域創造性地採用了“三平”測發模式，對我國火箭測發模式進行了徹底變革。

　　“三平”指水準整體測試、水準整體星箭對接、水準整體運輸起豎發射。長征六號火箭以水準狀態，在廠房內完成全箭總裝、測試以及與衛星的對接，並被水準放置於專門研製的自行式整體運輸起豎車上，由起豎車運至發射工位，完成水準對接、翻轉起豎、垂直定位、燃料加注和發射等動作。整個過程一氣呵成，大大簡化了發射區操作時間和發射臺佔用時間。按照設計，採用“三平”測發模式的長征六號的發射準備週期僅需7天，更符合衛星發射低成本、短週期的需求。

　　為了適應火箭“三平”測發的需要，科技人員對地面測發控系統進行了創新改進，將各種測試設備整合安裝到五個方艙內，形成了一輛移動的“體檢車”，車隨箭走，大大簡化了測發流程，減少設備數量。

　　承載長征六號的自行式整體運輸起豎車也經過了特別設計，集火箭運輸、起豎、發射臍帶塔功能于一體，火箭穩穩地“躺”在上面，就完成了從測試到加注發射的所有流程。該車輛還能實現自動無人駕駛，通過“收集數據—計算位置關係—規劃行駛路徑—路徑執行”的迴圈，能夠保證車輛在發射陣地的自主導航駕駛及精確定位，三向定位精度誤差不超過5毫米。

　　精準控制：太空實現“到府投遞”

　　從地面將衛星送入幾百公里外的地球軌道，飛行過程中的任何一個細微偏差，都可能導致不可挽回的損失。入軌精度越高，意味著衛星進行軌道調整所耗費的能量越少，可以有效提高衛星的在軌壽命。這是考驗火箭能力的重要指標。

　　火箭的飛行過程需要經歷點火發射、級間分離、俯仰偏航、軌道修正、發動機關機及重新點火、載荷分離等一系列複雜動作，如何確保一系列動作的精準控制，這就要仰仗火箭的“神經網路”——控制系統了。

　　長征六號緊跟國際運載火箭發展趨勢，將控制、測量、供配電組成了全新的電氣系統，實現了箭上資訊一體化、供配電一體化和地面測發控系統一體化，有效提高了火箭電氣系統的先進性、可靠性與適應性。在控制系統中，採用了雙八表捷聯慣組組合導航技術和迭代制導技術，綜合利用地面測控網、導航星座系統和中繼衛星，實現天基測控和地基測控相結合，在火箭飛行過程中對火箭狀態進行實時測量，實現更高的導航精度，確保衛星入軌精度達到百米級，實現點對點投放，達到了國際先進水準。

　　工藝革新：航太“智造”邁向工業4.0

　　長征六號在設計中緊跟國際先進水準，採用了全箭數字化協同研發及一體化總裝整合技術，引入數字化研發技術和Top-Down設計思想（即工業4.0技術），形成了從總體到分系統到重要單機、自頂向下的數字化設計流程，建立覆蓋總體、分系統及關鍵單機的三維數字樣機，替代實物模裝，大大降低了研製成本。

　　如果説將理論轉化為設計是考驗設計師的智慧，將設計轉化為實物考驗的則是製造能力。

　　長征六號一子級採用了單臺120噸液氧煤油發動機。在推力既定的情況下，要保證火箭的運載能力，減重是唯一的選擇。為了更好地降低火箭自重，長征六號首次採用了大溫差隔熱複合材料夾層共底貯箱。由於使用液氧煤油發動機，貯箱採用夾層共底結構形式，意味著夾層共底要承受液氧、煤油兩個獨立系統的正壓、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。科技人員耗時16個月，研製了22個貯箱，開展了六次低溫加注、強度試驗，最終攻克了夾層共底研製難題，並掌握了鐳射掃描及倣形加工、結構件整體膠接成型等關鍵製造技術。

　　低溫閥門的研製是另一道難關。長征六號的低溫閥門有40多種、90余件，零件生産的精度有的要比常溫閥門精確上10倍。液氧溫度低至零下183攝氏度，作為火箭管路中的關鍵部件，閥門必須適應從零下196攝氏度到50攝氏度的大溫度跨差工況要求，否則溫差變化容易造成閥門産品的收縮、膨脹變形，從而影響氣密。這對閥門的原材料選型、零件機加工精度、裝配試驗維護等等産生了一系列的影響。為了將閥門的變形減到最小，科技人員開展了為期10個月艱苦攻關和試驗，最終掌握了低溫閥門研製技術。

　　多星發射：邁向商業發射新起點

　　上世紀80年代，我國首次實現一箭三星發射技術，後續長征系列運載火箭也曾多次開展一箭多星的國內國際發射任務。一箭多星發射可以充分利用運載火箭的運載能力余量，經濟便捷地將搭載衛星送入地球軌道，為衛星發射服務提供多種選擇模式。

　　長征六號首飛採用了一箭20星狀態，將中國航太科技集團公司所屬航太東方紅衛星有限公司、深圳航太東方紅海特衛星有限公司和國防科大、清華大學、哈工大、浙江大學6家單位研製的20顆衛星送入了預定的軌道，在國內屬於首次。為了滿足多星發射的需求，長征六號還在國內首次採用了全透波衛星整流罩，使衛星整流罩具備了全向透波能力，有力改善全箭力學環境和衛星環境條件，使得衛星在旅途中更加“舒適”。

　　通過對多星發射技術的探索，我國形成了系列化、標準化的多星發射介面，為今後進一步降低衛星發射成本、提升多星發射能力奠定了技術基礎。

　　（科技日報北京9月20日電）