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中国航天大事记:长征6号创一箭多星发射新纪录

时间:2017年08月17日 信息来源:网易军事 点击: 【字体:

中国航天大事记:长征6号创一箭多星发射新纪录

2015920701分,长征6号在太原卫星发射中心点火发射,成功将20颗微小卫星送入太空。此次发射任务圆满成功,不仅标志着中国长征系列运载火箭家族再添新成员,而且创造了中国航天一箭多星发射的新纪录。这也是中国新一代运载火箭的首次发射。

2015年9月20日,中国在太原卫星发射中心用全新研制的长征6号运载火箭,成功将20颗卫星送入预定轨道。这不仅标志着中国“长征”系列运载火箭家族再添新成员,而且开创了中国“一箭多”星发射的新纪录。

    长征6号三级液体运载火箭具有无毒无污染、发射准备时间短等特点,主要用于满足微小卫星发射需求。它的研制成功,填补了中国无毒无污染运载火箭空白,对于完善中国运载火箭型谱、提高火箭发射安全环保性、提升进入空间能力具有重要意义。

这次发射的长征6号是中国新一代运载火箭的首次升空,即20多年来中国首次全新研发的运载火箭。它不但提高了中国空间进入能力,实现运载技术跨越式发展,缩小与世界先进国家差距,还实现了中国在大推力、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,对中国运载火箭后续发展具有里程碑意义。

作为长征6号系列运载火箭中的基本型,主要用于满足微小卫星发射需求。它全长为29米,可将1吨的有效载荷发射到700千米高度太阳同步轨道,发射可靠性提高到0.98,达到国际先进水平。其成功为中国后续新型捆绑式运载火箭发展奠定了基础。

作为中国新一代运载火箭中第一型投入发射应用的火箭,长征6号首次采用了中国最新研制的高压、大推力、无毒、无污染的补燃循环液氧/煤油发动机。其第一级直径为3.35米,采用单台最大推力为120吨的液氧/煤油发动机,第二、三级直径均为2.25米,分别采用一台液氧/煤油发动机和一台常规推进剂发动机。

为了获得更大的运载能力,长征6号火箭采用了一系列全新的设计方案,其中的最大亮点是采用了独特的发动机氧箱自生增压技术。在火箭飞行中,需要不断对发动机氧箱进行增压。如果用传统设计,需要额外增加独立的增压气瓶,这样会增加火箭的重量。而自生增压方案是利用发动机燃气发生器的富余氧气返回贮箱中为第一级氧箱进行增压,即可以为火箭减少12个单独的增压气瓶以及一整套冗余增压系统,这样不仅能简化结构,增加可靠性,也可以大大减轻重量,在国际上是首创。

此外,长征6号还创造性地使用了发动机燃气滚控系统,即利用第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,以保证火箭飞行过程中的姿态稳定,这在国际上也属于首创。

在传统技术中,运载火箭在执行发射任务前都需要分段运输至发射场,再在发射塔架上完成各级火箭的垂直吊装总装和测试。在中国现役运载火箭中,只有执行载人航天发射任务的长征2号F火箭采用了整体垂直转运模式。而长征6号针对后续卫星发射的需求,在国内运载火箭领域创造性地采用了“三平”测发模式,对现役运载火箭的测发模式进行了一次彻底的变革。

所谓“三平”就是“水平整体测试、水平整体星箭对接、水平整体运输起竖发射”。运载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。按照设计,采用“三平”测发模式的长征6号的发射准备周期仅需7天,有力的适应卫星发射低成本、短周期的需求。

长征6号首飞箭以“一箭二十星”方式将20颗卫星送入了预定的轨道,这在国内属于首次,对于促进中国微小卫星发展和新技术试验验证等具有重要意义。同时,为了满足多星发射的需求,长征6号火箭还在国内首次采用了冯卡门复合材料全透波卫星整流罩,使卫星整流罩具备了全向透波能力,有力改善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,在这次发射活动中还形成了系列化、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。

由于中国微小卫星发射尚未形成统一的接口标准,这给星箭协调带来了极大的不便。这次长征6号火箭在研制之初就已经尽最大可能协调并规范卫星与火箭之间的机电接口,也是希望每颗卫星分到的接口都能合适。为了形成系列化、标准化的多星发射接口,技术人员进行了不少开拓性的探索,比如,像长征6号火箭这样金字塔形的多星布局设计,是为了火箭在飞行过程中保证各颗卫星间分离时的安全距离而设计。

传统火箭一般采用增加单独舱段、向高度方向发展、多次分离舱段的模式,如此一来火箭不但增加了大量的结构重量,分离程序设计也很复杂,不适宜“一箭二十星”发射。然而,长征6号火箭创造性地采用了支承舱+多星分配器的布局方式,在一个整流罩的空间内完成了所有的卫星布置,确保卫星分离速度、方向各不相同,保证分离的安全性。这些成果为日后火箭进一步提升多星发射能力奠定了基础。

长征6号首飞成功考核了运载火箭方案设计的正确性和合理性,检验了运载火箭水平总装、测试、运输和整体起竖发射模式的可行性,验证了“一箭多星”安装、分离释放、入轨控制等新技术,获取了发射飞行技术参数和可靠性数据。该火箭在2016年又成功进行了1次商业发射。


(作者:佚名)
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