2022年3月29日17时50分，我国首款固液结合新一代运载火箭长征六号改运载火箭，在山西太原卫星发射中心成功发射，成功将重达3吨多的浦江二号卫星完美送入600公里太阳同步轨道，同时搭载的一颗百公斤的天鲲二号卫星也被成功送入预定轨道。

　　航天科技集团六院为长征六号改运载火箭配套了芯一级、芯二级动力系统及一套辅助动力系统，为浦江二号卫星提供了空间推进系统。

　　火箭捆绑的四枚分段式固体助推发动机则由航天科技集团四院自主研制，均为首次上天飞行，实现了我国航天固体动力技术的重大突破。

　　作为我国中型运载火箭构型的全新组合模式，长征六号改运载火箭的成功首飞，实现了我国固液捆绑等一系列技术新突破，推动我国新一代运载火箭迈向更高效、更智能、更安全，为我国新一代运载火箭的创新发展奠定了坚实基础。

　　固液结合 刷新历史再添新功

　　据六院专家介绍，长征六号改运载火箭是在新一代火箭首飞成功基础上，充分继承已有技术而进行研制，采用模块化、组合化、系列化设计，通过不同数量固体助推器和液体芯级组合形成合理运载能力台阶、性价比较高的运载火箭系列。

　　长征六号改采用两级半构型，芯一级动力系统直径3.35米，由两台120吨级推力的液氧煤油发动机并联组成，采用氧自生增压方案为火箭氧贮箱提供增压介质;芯二级动力系统直径3.35米，配置了一台推力为18吨的液氧煤油发动机，发动机单次飞行工作时间突破500秒;辅助动力YF-86A辅助动力系统系统由18台推力为200牛和40牛的姿态控制发动机组成，在飞行过程中为火箭二级提供滚动力矩，同时在卫星分离前提供俯仰、偏航和滚动冲量，确保卫星更高精度入轨。

　　火箭芯一级四周则捆绑了4枚推力为120吨的固体火箭。全箭总长约50米，全箭起飞重量约530吨。700公里太阳同步轨道运载能力不小于4吨，可执行太阳同步轨道、低轨、中轨等多种轨道的发射任务，支持单星发射、多星发射、星座的组网和补网发射，将有效保证我国未来较长时期内重型载荷的按需、按时发射。

　　据四院专家介绍，作为中型运载火箭，长征六号改运载火箭充分结合了固体动力推力大、响应快，液体动力推力稳、比冲高的两者各自优势，首次采用液体芯级捆绑四枚固体助推器，实现了首次“跨界合作”。火箭捆绑的四枚分段式固体助推发动机由航天科技四院自主研制，试验的成功标志着固体动力进入了中国主流运载火箭领域，填补了中国航天固体动力技术的多个空白，在中国航天动力技术发展史上具有里程碑的意义。

　　航天科技四院提供的四枚固体助推器均采用2m/2分段式结构，推力可达120吨，使用维护方便、可靠性高、综合成本较低。同时，通过增减助推器数量获得多种变体构型，可以灵活实现各种推力需要，以满足运载火箭不同的载荷需求。固体助推器加液体芯级是国外典型运载火箭动力系统的主要组成方式，已经有数十年的发展历程，长征六号改火箭采用该技术也符合目前国际主流运载火箭的发展趋势，对丰富完善我国宇航运载火箭的产品谱系，提升航天发射能力、促进商业航天的发展意义重大。按照技术发展图谱，航天科技四院更加先进的3.5米分段式发动机后续也将逐步开展型号应用。

　　首次创新 健康诊断力保成功

　　六院专家介绍，本次长征六号改运载火箭的成功发射，首次实现了我国在运载火箭上应用健康诊断系统这一创新技术，即芯一级液体发动机预先点火启动工作，通过发动机参数进行发动机工作状态诊断，若液体发动机工作正常则固体助推发动机点火，火箭起飞，否则液体发动机将紧急关闭，保证箭体、卫星载荷及发射场地面设施的安全。为适应火箭起飞前健康诊断需求和高可靠性要求，航天六院科研团队参考地面研制试车应用成熟的故障诊断方案和策略，制定了发动机飞行健康诊断系统方案，并针对参与诊断的电气系统产品开展了专项可靠性增长提升工作，从而满足了严苛的可靠性指标要求，为火箭安全可靠起飞“把好脉搏”。

　　火箭液氧加注可无人值守

　　六院专家介绍，相比其它在役运载火箭型号，本次长征六号改运载火箭首次采用固液捆绑方式，受固体火箭发动机热流影响，芯一级液体发动机底部热流条件超出了以往型号要求，同时固体分离侧推火箭冲击热流对芯一级发动机防热裙下部喷管产生附加热流，使得喷管遭遇严酷的热工作环境。针对此问题，根据火箭芯一级发动机底部热流条件和固体分离侧推火箭冲击热流条件，航天六院科研团队联合国内相关领域优势单位，对芯一级发动机在飞行过程中的结构热适应性进行了专题仿真分析和复核复算，并利用试片完成火箭分离喷流试验考核，多角度确认了芯一级发动机可以适应该热环境条件，助力固体液体发动机的首次“跨界合作”默契满分。

　　此外，为满足长征六号改运载火箭动力需求，根据总体任务需求和指标要求，在充分继承成熟产品的基础上，航天六院科研团队开展了多项工作条件适应性分析确认和评估工作——通用双机机架适应性分析和强度校核、发动机工作时间延长下的吹除适应性和可靠性评估、高过载下的入口压力适应性分析、二级发动机蒸发器性能提升等等。并且通过新研低温自密封免拆保护组件，满足了火箭液氧加注无人值守需求。

　　固体助推技术未来还将发挥更大作用

　　四院专家介绍，由于分段式固体发动机可以通过中间段数量的调整，对装药量进行调整，进而实现不同台阶推力的覆盖，满足运载火箭不同载荷的需求，同时还可以大幅降低发动机技术难度、研制难度以及研制成本，因此四院按照“直径由小到大、分段数由少到多、先单项后集成”的总体思路，集中力量开展分段发动机关键技术攻关，研制团队先后攻克了多项关键技术，全面验证了分段式固体发动机的分段对接技术，掌握了分段式固体发动机的设计理论和方法，实现了分段式发动机从无到有、从小到大，不断刷新着我国固体发动机研制的纪录：

　　2010年4月和2011年7月，直径1米2分段和直径2米3分段对接固体助推演示验证发动机地面热试车相继取得成功，在国内首次成功验证了固体火箭发动机分段对接技术;

　　2016年4月，国内首台直径2米2分段全尺寸工程样机地面热试车获得圆满成功，将应用于我国新一代中型运载火箭的固体助推器;

　　2016年8月2日，3米2分段大型固体发动机地面热试车圆满成功;

　　2020年12月30日，直径3.2米3分段大型固体火箭发动机试车取得圆满成功。

　　后续，四院将重点从复合材料、推进剂等成本占比高的方面入手，在设计源头上采用低成本设计方法、设计思路，简化工艺、提高效率，让固体发动机不仅做到安全可靠而且质优价廉、好用耐用。未来，固体助推技术将会在新一代运载火箭上发挥更大作用，四院还将继续研制直径更大、推力更强、实用程度更高的固体发动机，进一步提高固体火箭运载能力，助力中国人将视野拓展到更为遥远的星宇深空。

　　华商报记者 马虎振 通讯员 朱怡蓝 张茜茜(航天科技集团公司供图)