新華網北京9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星發射中心點火發射,成功將20顆微小衛星送入太空。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產生重要影響。
創新一:多星發射
據介紹,長征六號首飛箭採用了一箭20星狀態,將中國航天科技集團公司所屬航天東方紅衛星有限公司、深圳航天東方紅海特衛星有限公司和國防科大、清華大學、哈工大、浙江大學等單位研制的20顆衛星送入了預定的軌道,在國內屬於首次。
同時,為了滿足多星發射的需求,長征六號火箭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。
通過對多星發射技術的探索,還形成了系列化、標准化的多星發射接口,為今后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。
創新二:綠色環保
據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射應用的火箭,首次採用了我國最新研制的高壓、大推力、無毒、無污染的補燃循環液氧煤油發動機。
為了獲得更大的運載能力,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即是一個最大的亮點。長征六號還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后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,保証火箭飛行過程中的姿態穩定,在國際上屬於首創。
長征六號成功發射有效驗証了我國在大推力、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,標志著我國在運載火箭現代化、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。
創新三:火箭測發模式“三平一快”
在傳統概念中,火箭執行發射任務,都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。長征六號針對后續衛星發射的需求,在國內運載火箭領域創造性地採用了“三平”測發模式,對現役火箭的測發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射”。火箭在水平狀態下在廠房內完成全箭總裝和測試,包括與衛星的對接,同時將整發火箭水平放置於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射工位,並完成水平對接、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台佔用時間。按照設計,採用“三平”測發模式的長征六號的發射准備周期僅需7天,有力適應衛星發射低成本、短周期的需求。
創新四:航天“智造”邁向4.0
據介紹,長征六號在設計中採用了全箭數字化協同研發及一體化總裝集成技術,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,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採用了大溫差隔熱復合材料夾層共底貯箱。由於長征六號使用的液氧�煤油發動機,貯箱採用夾層共底結構形式,就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。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,並掌握了激光掃描及仿形加工、結構件整體膠接成型等關鍵制造技術。
研制中的另一道難關是低溫閥門的研制。工作環境的溫差變化容易造成閥門產品的收縮、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鍵部件,閥門必須適應從-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,技術人員開展了為期10個月艱苦卓絕的攻關和試驗,最終攻克難關,掌握了低溫閥門研制技術。
(來源:新華網)