上海航天人解密新一代运载火箭 长六首创自增压

　　29.3米的修长身高，全新的环保液氧/煤油发动机，一体化电气系统，冯卡门复合材料全透波整流罩，由内到外，长征六号首飞箭无处不散发着创新的帅气！

　　这款由上海航天人抓总研制的“上海造”，是20多年来我国首次全新研发的运载火箭，拉开了我国新一代运载火箭投入使用的序幕。

　　长征六号到底有多神奇？上海航天的相关专家一一作了解答。

　　 绿色环保

　　 吃上液氧煤油“细粮”

　　长征六号火箭副总师李程刚告诉记者，长征六号作为我国新一代运载中第一型投入发射应用的火箭，首次采用了我国最新研制的高压、大推力、无毒、无污染的补燃循环液氧煤油发动机，吃上了绿色环保的“细粮”。一级直径3.35米，采用单台最大推力为120吨的液氧/煤油发动机，二、三级直径2.25米，分别采用一台18吨液氧/煤油发动机和一台常规推进剂发动机。火箭起飞推力1200千牛。

　　按照常规，火箭飞行中需不断对发动机氧箱增压，传统设计中需要额外增加独立的增压气瓶，这就增加了火箭重量，降低了火箭的运载能力。“独特的发动机氧箱自生增压技术，是此次长六的一个最大亮点”，李程刚表示，自增压方案利用发动机燃气发生器的富余氧气为一级氧箱进行增压，可以为火箭减少12个单独的增压气瓶以及一整套冗余增压系统，优化了火箭总体方案并减少质量隐患。这项回收利用的航天新技术在国际上从未曾有过先例。

　　此外，长征六号还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，保证火箭飞行过程中的姿态稳定，在国际上属于首创。

　　李程刚表示，由于长征六号的动力系统和电气系统与新一代运载长征五号、长征七号火箭基本相同，其成功发射有效验证了我国在大推力、高可靠性、高适应性、低成本、无毒无污染运载火箭领域的关键技术突破，标志着我国在运载火箭现代化、推进剂无毒化方向迈出坚实一步。

　　 三平一快

　　 “躺在车上”去发射

　　在传统概念中，火箭发射都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。现役运载火箭中，只有执行载人航天发射任务的长征二号F采用了垂直转运模式。

　　但是，观看长六的发射过程，犹如看大片。整体运输、起竖、发射，这是设计师们为长征六号量身定制的“三平测发”独家秘笈，是现役火箭测发模式的一次彻底变革。长征六号副主任工艺师陈长江说，现在网上购个物都希望隔天送到，火箭作为运载发射工具，如果能减少准备时间，自然在商业发射中就更受欢迎。

　　陈长江解释说，所谓“三平”，即“水平整体测试、水平整体星箭对接、水平整体运输起竖发射”。火箭在水平状态下在厂房内完成全箭总装和测试，包括与卫星的对接，同时将整发火箭水平放置于专门研制的自行式整体运输起竖车上，由起竖车将火箭水平运输至发射工位，并完成水平对接、翻转起竖、垂直定位、燃料加注和发射等动作。整个过程一气呵成，大大简化了发射区操作时间和发射台占用时间，长征六号的发射准备周期仅需7天，有力适应了卫星发射低成本、短周期的需求。

　　“躺着”完成所有的工作，这可不是一般火箭都能享受的待遇。为此，设计师们还专门为长征六号打造了“自行式整体运输起竖车”，这款长六的“私人座驾”，集运输、起竖、发射脐带塔功能于一体，车随箭走，长六躺在上面就可完成从转运起竖到加注发射的所有流程。

　　更神奇的是，车子能通过计算机控制实现自动无人驾驶，在发射阵地实现自主导航驾驶及精确定位，三向定位精度误差不超过5毫米。

　　 精准控制

　　 太空实现“上门投递”

　　“失之毫厘，差之千里”，从地面将卫星送入几百公里外的地球轨道，飞行过程中的任何一个细微偏差，都可能导致不可挽回的损失。而入轨精度越高，则意味着卫星进行轨道调整所耗费的能量越少，可以有效提高卫星的在轨寿命，这也是考验火箭能力的重要指标。

　　上海航天火箭专家周如好说，火箭的飞行过程看似简单，但需要经历点火发射、级间分离、俯仰偏航、轨道修正、发动机关机及重新点火、载荷分离等一系列复杂动作，如何确保一系列动作的精准控制，这就要仰仗火箭的“神经网络”——控制系统。

　　周如好表示，长征六号将控制、测量、供配电组成了全新的电气系统，实现箭上信息一体化、供配电一体化和地面测发控系统一体化，有效提高了火箭电气系统的先进性、可靠性与适应性。同时，在控制系统中，采用了双八表捷联惯组组合导航技术和迭代制导技术，综合利用地面测控网、导航星座系统和中继卫星，实现天基测控和地基测控相结合，在火箭飞行过程中对火箭状态进行实时测量，实现更高的导航精度，确保卫星入轨精度达到百米级，在太空实现点对点的“上门投递”，达到国际先进水平。

　　 工艺革新

　　 “智造”迈向工业4.0

　　为了紧跟国际运载火箭发展的先进水平，在长征六号设计中，上海航天引入了数字化研发技术和Top-Down设计思想，用时髦的话讲，就是用了工业4.0的技术，从总体到分系统到重要单机进行协同研发及一体化总装集成。

　　由于长征六号一级采用了单台120吨液氧煤油发动机，在推力既定的情况下，如何保证火箭的运载能力，减重是唯一的选择。为了更好地降低火箭自身重量，长征六号运载火箭首次采用了大温差隔热复合材料夹层共底贮箱。

　　上海航天某所型号指挥徐爱杰说，由于长征六号使用的液氧/煤油发动机，贮箱采用夹层共底结构形式，就意味着夹层共底要承受液氧、煤油两个独立系统的正压、反压载荷，同时还要抵抗液氧和煤油之间将近200度的温差。通过攻克夹层共底研制难题，上海航天掌握了激光扫描及仿形加工、结构件整体胶接成型等关键制造技术。