3月29日，太原衛(wèi)星發(fā)射中心，中國(guó)航天科技集團(tuán)八院抓總研制的我國(guó)新一代中型運(yùn)載火箭長(zhǎng)征六號(hào)改運(yùn)載火箭（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：長(zhǎng)六改火箭）實(shí)施了首次發(fā)射任務(wù)，將浦江二號(hào)衛(wèi)星和天鯤二號(hào)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(guó)首型固體捆綁火箭，長(zhǎng)六改運(yùn)載火箭的研制，記錄著我國(guó)新一代運(yùn)載火箭不斷跨越的艱辛歷程，譜寫(xiě)了新一代運(yùn)載火箭研制的新篇章。

本文圖均為 中國(guó)航天科技集團(tuán)八院 圖

開(kāi)拓創(chuàng)新，跨界合作實(shí)現(xiàn)“再升級(jí)”

2015年9月20日，隨著長(zhǎng)征六號(hào)運(yùn)載火箭一箭二十星發(fā)射任務(wù)的圓滿成功，中國(guó)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(zhǎng)征火箭家族”。這枚只有29.3米高、3.35米直徑的三級(jí)小火箭，為我國(guó)新一代運(yùn)載火箭的研制發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。面對(duì)我國(guó)航天事業(yè)高密度發(fā)射的增長(zhǎng)趨勢(shì)，八院抓總研制的現(xiàn)役型號(hào)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(zhǎng)六改火箭的研制任務(wù)時(shí)，中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司八院長(zhǎng)六改總師張衛(wèi)東還一心投入在長(zhǎng)征六號(hào)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(yàn)的“老將”清醒地認(rèn)識(shí)到，運(yùn)載火箭的能力有多大，航天的舞臺(tái)就有多大。眼前的長(zhǎng)征六號(hào)是一塊敲開(kāi)新一代運(yùn)載火箭大門(mén)的“敲門(mén)磚”，但只有研制一枚運(yùn)載能力更強(qiáng)、可靠性更高、性?xún)r(jià)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(guó)進(jìn)入空間的能力。

2010年初，長(zhǎng)六改火箭正式啟動(dòng)方案論證工作。綜合技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和國(guó)內(nèi)的研究現(xiàn)狀，長(zhǎng)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(jí)捆綁固體助推構(gòu)型。因?yàn)樵谶\(yùn)載火箭動(dòng)力系統(tǒng)有一個(gè)共識(shí)，液體發(fā)動(dòng)機(jī)性能高、工作時(shí)間長(zhǎng)，固體發(fā)動(dòng)機(jī)推力大、工作可靠、使用維護(hù)簡(jiǎn)單，可以免去在發(fā)射場(chǎng)復(fù)雜的加注流程。同時(shí)，這是當(dāng)前國(guó)際中大型運(yùn)載火箭的主流方案，美國(guó)的宇宙神5、歐洲的阿里安5、日本的H-2A等，也已有過(guò)多次成功發(fā)射的記錄。在我國(guó)現(xiàn)役運(yùn)載火箭中，有單純以固體發(fā)動(dòng)機(jī)或液體發(fā)動(dòng)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(wàn)事開(kāi)頭難，“第一個(gè)吃螃蟹的人”更是無(wú)經(jīng)驗(yàn)可借鑒。自八院參與我國(guó)運(yùn)載火箭研制以來(lái)，從未有過(guò)捆綁火箭的抓總研制經(jīng)驗(yàn)，但這反而激發(fā)了型號(hào)隊(duì)伍那股不服輸?shù)膭蓬^：“以前都是光桿箭，現(xiàn)在我們也開(kāi)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(duì)針對(duì)不同的芯級(jí)級(jí)數(shù)、直徑及發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)，固體助推器數(shù)量、直徑、分段數(shù)等開(kāi)展了方案對(duì)比論證，組合出的火箭構(gòu)型有近百種。比如到底是做兩級(jí)半火箭還是三級(jí)半火箭？型號(hào)內(nèi)形成了兩種不同的觀點(diǎn)。大家本著技術(shù)民主的原則，展開(kāi)過(guò)無(wú)數(shù)次激烈的辯論?！叭?jí)半火箭的運(yùn)載能力更強(qiáng)，但成本更高?！薄皟杉?jí)半火箭可靠性高、成本更低，但運(yùn)載能力比三級(jí)半小……”

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

突破極限，新研火箭跑出“加速度”

2018年初，長(zhǎng)六改運(yùn)載火箭工程研制工作全面展開(kāi)。時(shí)間緊、任務(wù)重，如何利用八院長(zhǎng)征六號(hào)首飛、長(zhǎng)征五號(hào)助推器的研制經(jīng)驗(yàn)，在三年時(shí)間內(nèi)快速研發(fā)一枚新火箭并成功首飛，需要長(zhǎng)六改研制團(tuán)隊(duì)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(guò)多項(xiàng)大型試驗(yàn)，以此充分考核火箭設(shè)計(jì)方案的正確性和工程應(yīng)用的可靠性。

全箭模態(tài)試驗(yàn)，是新型火箭首飛前必須經(jīng)歷的一項(xiàng)大型地面試驗(yàn)。主要目的是通過(guò)模擬火箭真實(shí)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(dòng)力學(xué)特性，為火箭的姿態(tài)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供一系列數(shù)據(jù)輸入。作為我國(guó)首枚固體捆綁的運(yùn)載火箭，長(zhǎng)六改火箭在模態(tài)試驗(yàn)的組織策劃和實(shí)施上面臨著“試驗(yàn)產(chǎn)品新、狀態(tài)轉(zhuǎn)換難、時(shí)間進(jìn)度緊”的困難和挑戰(zhàn)。比如芯級(jí)和助推的“第一次見(jiàn)面”，對(duì)總裝工作來(lái)說(shuō)就相當(dāng)于一場(chǎng)“小型合練”，絕對(duì)是一場(chǎng)不小的考驗(yàn)。裝滿固體燃料的助推器質(zhì)量大，單個(gè)助推器重量就達(dá)到了近70噸，創(chuàng)下了國(guó)內(nèi)助推器最重的吊裝記錄，且助推與芯級(jí)的對(duì)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(duì)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(duì)接并完成捆綁，研制團(tuán)隊(duì)詳細(xì)梳理組裝過(guò)程中的關(guān)鍵動(dòng)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(shí)6天，長(zhǎng)六改模態(tài)箭完成了四個(gè)滿藥助推與一子級(jí)的捆綁連接工作，實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)固體助推器與液體芯級(jí)箭體的捆綁，為后續(xù)合練階段提供充足的經(jīng)驗(yàn)，確保芯級(jí)與助推的連接捆綁工作實(shí)現(xiàn)從“能對(duì)上”到“對(duì)得好、連得緊”。

模態(tài)試驗(yàn)的團(tuán)隊(duì)中，很多成員都沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)型號(hào)的大型試驗(yàn)，面對(duì)一個(gè)個(gè)復(fù)雜的試驗(yàn)工況，一群初生牛犢不怕虎的90后，根據(jù)每個(gè)人的專(zhuān)業(yè)落實(shí)了具體工作崗位，從茫然到輕松，從陌生到熟悉，從一無(wú)所知到心中有數(shù)，在歷時(shí)7個(gè)月的模態(tài)試驗(yàn)任務(wù)中與火箭一起經(jīng)歷了一次結(jié)結(jié)實(shí)實(shí)的打磨和成長(zhǎng)。2021年2月，長(zhǎng)六改運(yùn)載火箭順利完成全箭15個(gè)工況的試驗(yàn)工作，獲取到合理、可靠、足夠的火箭動(dòng)力學(xué)特性，滿足了型號(hào)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(chǎng)合練試驗(yàn)正式啟動(dòng)。對(duì)于首飛箭來(lái)說(shuō)，發(fā)射場(chǎng)合練是運(yùn)載火箭首飛前最重要的試驗(yàn)考核項(xiàng)目。合練階段，型號(hào)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(chǎng)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?tīng)顟B(tài)，對(duì)于長(zhǎng)六改來(lái)說(shuō)都是新的挑戰(zhàn)與見(jiàn)證。但用張衛(wèi)東總師的話來(lái)說(shuō)，不怕合練出問(wèn)題，只有在合練時(shí)把可能出現(xiàn)的問(wèn)題暴露出來(lái)，把問(wèn)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(jí)助推器轉(zhuǎn)場(chǎng)、發(fā)射區(qū)組裝到全箭動(dòng)力系統(tǒng)測(cè)試、電氣系統(tǒng)測(cè)試、星箭聯(lián)合測(cè)試等工作項(xiàng)目，一直都能看到型號(hào)兩總的身影。為期三個(gè)月的合練，團(tuán)隊(duì)始終保持高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求，克服了試驗(yàn)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(gè)過(guò)程都順利圓滿、一氣呵成，圓滿完成了發(fā)射場(chǎng)合練工作。箭塔第一次見(jiàn)面、最后一個(gè)助推與芯級(jí)順利對(duì)接組裝、芯二級(jí)與一級(jí)順利對(duì)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(gè)“第一次”，也等待著它時(shí)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(zhǎng)六改火箭首飛試驗(yàn)隊(duì)抵達(dá)太原衛(wèi)星發(fā)射中心。試驗(yàn)隊(duì)進(jìn)場(chǎng)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(gè)晉西北高原銀裝素裹。首飛試驗(yàn)隊(duì)的一名隊(duì)員在朋友圈里寫(xiě)下了這樣一句話：“每一粒熬過(guò)冬天的種子，都有一個(gè)關(guān)于春天的夢(mèng)想。”厚厚的積雪下，正蘊(yùn)藏著蓄勢(shì)待發(fā)的磅礴力量。

29日，長(zhǎng)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(diǎn)星光。走過(guò)凜冬，春和景明，像極了這型新火箭一路走來(lái)的艱辛歷程。如果你問(wèn)，為什么航天事業(yè)如此令人著迷？中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司八院長(zhǎng)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(wú)窮。