3月29日，太原衛(wèi)星發(fā)射中心，中國航天科技集團(tuán)八院抓總研制的我國新一代中型運(yùn)載火箭長征六號改運(yùn)載火箭（以下簡稱：長六改火箭）實施了首次發(fā)射任務(wù)，將浦江二號衛(wèi)星和天鯤二號衛(wèi)星準(zhǔn)確送入預(yù)定軌道，發(fā)射取得圓滿成功。

作為我國首型固體捆綁火箭，長六改運(yùn)載火箭的研制，記錄著我國新一代運(yùn)載火箭不斷跨越的艱辛歷程，譜寫了新一代運(yùn)載火箭研制的新篇章。

本文圖均為 中國航天科技集團(tuán)八院 圖

開拓創(chuàng)新，跨界合作實現(xiàn)“再升級”

2015年9月20日，隨著長征六號運(yùn)載火箭一箭二十星發(fā)射任務(wù)的圓滿成功，中國航天科技集團(tuán)八院抓總研制的第一枚新一代運(yùn)載火箭正式入列“長征火箭家族”。這枚只有29.3米高、3.35米直徑的三級小火箭，為我國新一代運(yùn)載火箭的研制發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。面對我國航天事業(yè)高密度發(fā)射的增長趨勢，八院抓總研制的現(xiàn)役型號都面臨任務(wù)量密集、發(fā)射周期緊張、運(yùn)載能力有限的局面，亟需研制一型具備更大運(yùn)載能力、更強(qiáng)任務(wù)適應(yīng)性的運(yùn)載火箭。

接到長六改火箭的研制任務(wù)時，中國航天科技集團(tuán)有限公司八院長六改總師張衛(wèi)東還一心投入在長征六號的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)工作中。這位有著多型運(yùn)載火箭研制經(jīng)驗的“老將”清醒地認(rèn)識到，運(yùn)載火箭的能力有多大，航天的舞臺就有多大。眼前的長征六號是一塊敲開新一代運(yùn)載火箭大門的“敲門磚”，但只有研制一枚運(yùn)載能力更強(qiáng)、可靠性更高、性價比更優(yōu)的新一代中型火箭才能搶占先機(jī)，進(jìn)一步提升我國進(jìn)入空間的能力。

2010年初，長六改火箭正式啟動方案論證工作。綜合技術(shù)發(fā)展趨勢和國內(nèi)的研究現(xiàn)狀，長六改火箭從論證之初便確定了采用固體捆綁的總體思路，即采用液體芯級捆綁固體助推構(gòu)型。因為在運(yùn)載火箭動力系統(tǒng)有一個共識，液體發(fā)動機(jī)性能高、工作時間長，固體發(fā)動機(jī)推力大、工作可靠、使用維護(hù)簡單，可以免去在發(fā)射場復(fù)雜的加注流程。同時，這是當(dāng)前國際中大型運(yùn)載火箭的主流方案，美國的宇宙神5、歐洲的阿里安5、日本的H-2A等，也已有過多次成功發(fā)射的記錄。在我國現(xiàn)役運(yùn)載火箭中，有單純以固體發(fā)動機(jī)或液體發(fā)動機(jī)作為推力的運(yùn)載火箭，但固體捆綁運(yùn)載火箭的研制尚屬頭一次。

萬事開頭難，“第一個吃螃蟹的人”更是無經(jīng)驗可借鑒。自八院參與我國運(yùn)載火箭研制以來，從未有過捆綁火箭的抓總研制經(jīng)驗，但這反而激發(fā)了型號隊伍那股不服輸?shù)膭蓬^：“以前都是光桿箭，現(xiàn)在我們也開始搞捆綁火箭了！”在論證初期，為了優(yōu)化火箭的構(gòu)型，研制團(tuán)隊針對不同的芯級級數(shù)、直徑及發(fā)動機(jī)臺數(shù)，固體助推器數(shù)量、直徑、分段數(shù)等開展了方案對比論證，組合出的火箭構(gòu)型有近百種。比如到底是做兩級半火箭還是三級半火箭？型號內(nèi)形成了兩種不同的觀點。大家本著技術(shù)民主的原則，展開過無數(shù)次激烈的辯論?！叭壈牖鸺倪\(yùn)載能力更強(qiáng)，但成本更高?！薄皟杉壈牖鸺煽啃愿?、成本更低，但運(yùn)載能力比三級半小……”

隨著論證工作的不斷深入，長六改火箭的構(gòu)型在團(tuán)隊一次次的“頭腦風(fēng)暴”中逐漸明朗起來。2017年1月，長六改運(yùn)載火箭的總體方案確定為兩級半構(gòu)型，即：芯一級3.35米直徑、使用兩臺YF-100液氧煤油發(fā)動機(jī)，芯二級3.35米直徑、使用一臺YF-115液氧煤油發(fā)動機(jī)，助推采用四臺2米兩段式固體發(fā)動機(jī)。2017年9月21日，長六改運(yùn)載火箭順利通過由用戶組織的立項評審。2018年10月，長六改運(yùn)載火箭正式立項。

突破極限，新研火箭跑出“加速度”

2018年初，長六改運(yùn)載火箭工程研制工作全面展開。時間緊、任務(wù)重，如何利用八院長征六號首飛、長征五號助推器的研制經(jīng)驗，在三年時間內(nèi)快速研發(fā)一枚新火箭并成功首飛，需要長六改研制團(tuán)隊拿出沖刺的態(tài)度，又好又快的完成火箭研制。特別是要通過多項大型試驗，以此充分考核火箭設(shè)計方案的正確性和工程應(yīng)用的可靠性。

全箭模態(tài)試驗，是新型火箭首飛前必須經(jīng)歷的一項大型地面試驗。主要目的是通過模擬火箭真實的飛行狀態(tài)，獲取火箭在特征工況下的振型、斜率參數(shù)，摸清火箭的結(jié)構(gòu)動力學(xué)特性，為火箭的姿態(tài)控制系統(tǒng)設(shè)計提供一系列數(shù)據(jù)輸入。作為我國首枚固體捆綁的運(yùn)載火箭，長六改火箭在模態(tài)試驗的組織策劃和實施上面臨著“試驗產(chǎn)品新、狀態(tài)轉(zhuǎn)換難、時間進(jìn)度緊”的困難和挑戰(zhàn)。比如芯級和助推的“第一次見面”，對總裝工作來說就相當(dāng)于一場“小型合練”，絕對是一場不小的考驗。裝滿固體燃料的助推器質(zhì)量大，單個助推器重量就達(dá)到了近70噸，創(chuàng)下了國內(nèi)助推器最重的吊裝記錄，且助推與芯級的對接精度要求高、捆綁連接機(jī)構(gòu)復(fù)雜，這都使得捆綁操作的難度堪比“穿針引線”，對吊裝的安全性和精準(zhǔn)度都提出了極高的要求。

為了保證順利對接并完成捆綁，研制團(tuán)隊詳細(xì)梳理組裝過程中的關(guān)鍵動作，采取了一系列可靠的保護(hù)措施，并提前演練故障預(yù)案。最終，耗時6天，長六改模態(tài)箭完成了四個滿藥助推與一子級的捆綁連接工作，實現(xiàn)了國內(nèi)首次實現(xiàn)固體助推器與液體芯級箭體的捆綁，為后續(xù)合練階段提供充足的經(jīng)驗，確保芯級與助推的連接捆綁工作實現(xiàn)從“能對上”到“對得好、連得緊”。

模態(tài)試驗的團(tuán)隊中，很多成員都沒有經(jīng)歷過型號的大型試驗，面對一個個復(fù)雜的試驗工況，一群初生牛犢不怕虎的90后，根據(jù)每個人的專業(yè)落實了具體工作崗位，從茫然到輕松，從陌生到熟悉，從一無所知到心中有數(shù)，在歷時7個月的模態(tài)試驗任務(wù)中與火箭一起經(jīng)歷了一次結(jié)結(jié)實實的打磨和成長。2021年2月，長六改運(yùn)載火箭順利完成全箭15個工況的試驗工作，獲取到合理、可靠、足夠的火箭動力學(xué)特性，滿足了型號工程的研制需要，有力確保了后續(xù)任務(wù)的順利完成。

2021年7月底，火箭運(yùn)抵太原衛(wèi)星發(fā)射中心，發(fā)射場合練試驗正式啟動。對于首飛箭來說，發(fā)射場合練是運(yùn)載火箭首飛前最重要的試驗考核項目。合練階段，型號需要按照火箭發(fā)射的正式流程進(jìn)行提前演練，考核火箭與衛(wèi)星、發(fā)射場等各大系統(tǒng)間接口的協(xié)調(diào)性和匹配性。新火箭、新工位、新設(shè)備、新流程、新狀態(tài)，對于長六改來說都是新的挑戰(zhàn)與見證。但用張衛(wèi)東總師的話來說，不怕合練出問題，只有在合練時把可能出現(xiàn)的問題暴露出來，把問題摸清摸透，才能最大限度的保證首飛成功。

從火箭的狀態(tài)恢復(fù)、芯級助推器轉(zhuǎn)場、發(fā)射區(qū)組裝到全箭動力系統(tǒng)測試、電氣系統(tǒng)測試、星箭聯(lián)合測試等工作項目，一直都能看到型號兩總的身影。為期三個月的合練，團(tuán)隊始終保持高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求，克服了試驗條件的種種困難，小心翼翼、穩(wěn)扎穩(wěn)扎，不管是接口考核還是流程演練，整個過程都順利圓滿、一氣呵成，圓滿完成了發(fā)射場合練工作。箭塔第一次見面、最后一個助推與芯級順利對接組裝、芯二級與一級順利對接，火箭第一次傲立在發(fā)射區(qū)……遼闊的高原，記錄著這枚新火箭的每一個“第一次”，也等待著它時刻出征、一展雄姿。

疾風(fēng)吹，醒征人，沓漫前路當(dāng)奮力，再奪勒石一戰(zhàn)功。2022年2月初，長六改火箭首飛試驗隊抵達(dá)太原衛(wèi)星發(fā)射中心。試驗隊進(jìn)場后的第二天，太原衛(wèi)星發(fā)射中心下起了大雪，氣溫突破零下20度，整個晉西北高原銀裝素裹。首飛試驗隊的一名隊員在朋友圈里寫下了這樣一句話：“每一粒熬過冬天的種子，都有一個關(guān)于春天的夢想?！焙窈竦姆e雪下，正蘊(yùn)藏著蓄勢待發(fā)的磅礴力量。

29日，長六改火箭迎著落日余暉，拔地而起、飛向蒼穹，所有人看著它愈行愈遠(yuǎn)，最終成為了視線中的一點星光。走過凜冬，春和景明，像極了這型新火箭一路走來的艱辛歷程。如果你問，為什么航天事業(yè)如此令人著迷？中國航天科技集團(tuán)有限公司八院長六改火箭總指揮洪剛的心里早已有了答案：想必除了成功的喜悅讓人上癮，那些想在一起、干在一起的日子同樣令人心馳神往、回味無窮。