2015年9月20日,“長征六號”運載火箭首飛成功,開啟了中國運載火箭新老交替的大幕。隨後,“長征七號”、“長征五號”、“長征八號”等新一代火箭先後登場,中國運載火箭加速了新老交替的步伐。同時,基於國際國內新需求,新一代運載火箭還在不斷髮展衍生構型,比如“長征七號A”、“長征五號B”等,其中有一型特別值得一提……
隨著我國固體火箭技術的不斷髮展成熟,固液混合的運載火箭構型成為可能。中國航天科技集團八院(上海航天技術研究院)在“長六”基礎上提出來了“長六甲”,順應需求進一步發展八院新一代火箭型譜。
“長六甲”採用兩級半構型,其中芯一級直徑3.35米,配備2臺推力120噸的YF-100液氧煤油發動機;芯一級四周捆綁2至4枚120噸級2米直徑2分段固體火箭;芯二級直徑3.35米,配備一臺推力為18噸的液氧煤油發動機。該箭全長約50米,起飛質量530噸,起飛推力達到約738噸。比起處於小型階段的“長六”,“長六甲”體量已經直逼曾經中國近地最強火箭“長二F”,屬於體量偏大的中型火箭。
“長六甲”充分繼承已有技術進行研製,採用模組化、組合化、系列化設計,透過不同數量固體助推器和液體芯級組合形成合理運載能力臺階、價效比較高的運載火箭系列[1]。
該火箭將採用水平轉運,垂直組裝,垂直測試的“一平兩垂”測發模式,依託固定發射塔架完成發射,可適應零下30至零上40攝氏度發射環境溫度,火箭在發射場測發週期僅為14天。該型火箭符合目前國際主流運載火箭發展趨勢,對標國外主流先進運載火箭,具有較強競爭力,具備“跨界合作、無人值守、智慧診斷、落點精確”等特點[1]。
值得一提的是,“長六甲”具有一項點火後關機的特殊本領,即具備上述“智慧診斷”能力。“長六甲”在芯級液體發動機上設定了“智慧”健康診斷系統,時刻監控火箭液體發動機的執行健康狀況。當液體發動機點火後,一旦出現工作不正常的突發狀況,健康診斷系統將立刻發現險情並做出判斷,實施自動緊急關機,固體發動機不再點火,避免火箭帶著問題和隱患上天[2]。
“長六甲”充分利用固體動力推力大、時間短,液體動力推力穩、比衝高的優點,使固液體動力實現“跨界合作”。其可執行太陽同步軌道(SSO)、近地軌道(LEO)、中地球軌道(MEO)等多種軌道的發射任務,支援單星發射、多星發射、星座的組網和補網發射等任務[2]。
採用固液組合動力,“長六甲”的構型在國內尚屬首次,但是相關應用在國際航天界已經擁有較為成熟的經驗,比如美國的太空梭、“阿特拉斯”系列,歐洲的“阿麗亞娜五”,日本的H2A等,這些固液構型火箭都展現了強大的起飛推力,在中低軌任務上具有不錯的載荷比,運載效率較高。“長六甲”的出現剛好填補了我國在這一固液組合方面的空白,可以進一步完善新一代火箭型譜,同時也為現役及在研火箭新構型探索一條可行的道路。
按照計劃,“長六甲”將在今年實現首飛,在最後僅剩的兩個月裡,“長六甲”很有可能一鳴驚人,成為2021中國航天年末壓軸發射,等待好訊息!
作者:大白高國
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參考資料
[1]部分引自觀察者網釋出https://www.guancha.cn/industry-science/2019_04_16_497814.shtml
[2]部分引自澎湃新聞釋出 http://mil.news.sina.com.cn/2018-11-12/doc-ihnstwwq9343447.shtml